ปตท. ดันเทคโนโลยี CCS หัวใจสู่ Net Zero เดินหน้าสร้างฮับกักเก็บคาร์บอนระดับประเทศ

เทคโนโลยีดักจับและกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Capture and Storage: CCS) เป็นแนวทางสำคัญในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก โดยเฉพาะในภาคอุตสาหกรรมและภาคพลังงาน ซึ่งเป็นกลุ่มอุตสาหกรรมที่มีความท้าทายในการลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์

ดังนั้น เทคโนโลยี CCS จึงเป็นหนึ่งในทางออกสำคัญที่จะช่วยบรรลุเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Emissions) มีกระบวนการที่ประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลัก ได้แก่ การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Capture) การขนส่ง (Transport) และการกักเก็บ (Storage)

ซึ่งการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นกระบวนการแยกคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากแหล่งกำเนิดก่อนที่จะถูกปล่อยสู่บรรยากาศ หรือการดักจับโดยตรงจากชั้นบรรยากาศ สามารถแบ่งได้ ดังนี้

1. การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จากแหล่งกำเนิด (Point Source Carbon Capture) สามารถแบ่งตามกระบวนการ คือ

1. การดักจับก่อนการเผาไหม้ (Pre-combustion capture) เป็นการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากกระบวนการผลิตก่อนที่จะมีการเผาไหม้ เช่น กระบวนการแยกก๊าซธรรมชาติ มีความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ ประมาณ 15-60% โดยปริมาตร
2. การดักจับหลังการเผาไหม้ (Post-combustion capture) เป็นการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์หลังจากที่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงแล้ว เช่น จากปล่องไอเสียของโรงไฟฟ้า หรือโรงงานอุตสาหกรรม มีความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 3-20% โดยปริมาตร
3. การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาไหม้ด้วยออกซิเจนบริสุทธิ์ (Oxy-fuel combustion capture) ทำให้ไอเสียมีความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์สูงซึ่งง่ายต่อการดักจับ แต่ต้องใช้พลังงานในการผลิตออกซิเจนเพื่อใช้ในขั้นตอนการเผาไหม้ซึ่งมีต้นทุนค่อนข้างสูง

2. การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศ (Direct Air Capture) จะมีความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่น้อยกว่า 0.04% โดยปริมาตร (400 ppmv) ส่งผลให้มีต้นทุนและค่าใช้จ่ายสูง ปัจจุบันบริษัท Startup กำลังพัฒนาเทคโนโลยีดังกล่าว อาทิ บริษัท Heirloom, Climeworks หรือ Carbon Engineering โดยบริษัท Direct Air Capture จะได้รับ Negative Emission Carbon Credit ซึ่งได้รับความสนใจจากบริษัทเทคโนโลยี หรือธนาคารชั้นนำของโลก อาทิ ธนาคาร J.P Morgan หรือบริษัท Stripe

"ปัจจุบันโครงการส่วนใหญ่ที่มีการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จะมาจากการดักจับก่อนการเผาไหม้ แต่ในอนาคตอุตสาหกรรมที่ยากต่อการลดคาร์บอนไดออกไซด์ จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยี CCS การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์หลังการเผาไหม้จะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นและมีสัดส่วนมากกว่า 50% ของโครงการทั้งหมด"

คาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้ จะถูกขนส่งเพื่อเข้าสู่กระบวนการกักเก็บใต้ดินในแหล่งธรณีวิทยาที่เหมาะสมซึ่งเป็นอีกส่วนสำคัญของ CCS โดยคาดว่าโลกจะมีความต้องการใช้ CCS มากกว่า 4,000 ล้านตัน CO2 ต่อปี ภายในปี 2050 ซึ่งโครงการ CCS ปัจจุบันสามารถรองรับได้ประมาณ 400 ล้านตัน CO2 ต่อปีเท่านั้น โครงการส่วนใหญ่ที่อยู่ระหว่างการพัฒนามีลักษณะการกักเก็บในชั้นหินอุ้มน้ำเค็มเป็นหลัก รองลงมาเป็นการอัดฉีดคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อเพิ่มปริมาณการผลิตในแหล่งปิโตรเลียม และสุดท้ายคือการกักเก็บในแหล่งก๊าซธรรมชาติและน้ำมันที่หมดแล้ว ซึ่งมีความแตกต่างกัน ดังนี้

1. ชั้นหินอุ้มน้ำเค็ม เป็นแหล่งกักเก็บที่อยู่ลึกใต้ผิวโลกและเต็มไปด้วยน้ำเค็มใต้ดินราว 800 - 3,000 เมตร กักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ได้กว่า 1,000 ล้านตัน CO2 ต่อแหล่ง แต่ต้นทุนสำรวจสูงเพราะต้องสำรวจแหล่งกักเก็บใหม่ และต้องศึกษาคุณสมบัติของชั้นหินและติดตามคาร์บอนไดออกไซด์อย่างแม่นยำ
2. การอัดฉีดคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อเพิ่มปริมาณการผลิตจากแหล่งปิโตรเลียม เป็นกระบวนการฉีดคาร์บอนไดออกไซด์ลงในแหล่งผลิตน้ำมันที่มีปริมาณคงเหลือต่ำ เพื่อเพิ่มปริมาณการผลิตน้ำมัน และกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์พร้อมกัน มีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์โดยปัจจุบันใช้อย่างแพร่หลายโดยผู้ผลิตปิโตรเลียม
3. แหล่งก๊าซธรรมชาติและน้ำมันที่หมดแล้ว ความลึกใต้ดินมากถึง 3,000 เมตร กักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่า 100 ล้านตัน CO2 ต่อแหล่ง ขนาดเล็กกว่าชั้นหินอุ้มน้ำเค็ม แต่สามารถใช้โครงสร้างพื้นฐานเดิมจากการผลิตน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติได้บางส่วน ซึ่งช่วยลดเงินลงทุนบางส่วนลงได้

"แต่ละภูมิภาคยังมีปัจจัยคุณสมบัติทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน ส่งผลให้มีความเหมาะสมของรูปแบบการกักเก็บที่แตกต่าง และจำเป็นต้องศึกษาอย่างละเอียดต่อไป"

การกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นหินใต้ทะเลนอกชายฝั่ง เป็นกระบวนการที่ได้รับการยอมรับว่ามีความปลอดภัยสูง เนื่องจากมีองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยสนับสนุนความปลอดภัย ดังนี้ 

1. ความลึกของชั้นหินที่ใช้กักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ควรมีความลึกจากระดับพื้นใต้ทะเลอย่างน้อย 800 เมตร โดยส่วนใหญ่อยู่ที่ 1,000-3,000 เมตร ซึ่งเป็นระดับที่โอกาสในการส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตต่ำมาก
2. การปิดผนึก ซึ่งชั้นหินกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกขนาบด้วยชั้นหินหนาผนึกแน่นจนไม่สามารถซึมผ่านได้เหมือนกับชั้นหินที่กักเก็บน้ำมันและก๊าซไว้ใต้ดินเป็นเวลาหลายล้านปี
3. Reverse E&P - CCS เปรียบเสมือนเป็นกระบวนการย้อนกลับของกระบวนการสำรวจและผลิตปิโตรเลียม โดยการรวบรวมคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นสารพลอยได้จากการผลิต หรือจากการเผาไหม้อัดกลับไปกักเก็บในชั้นหินใต้ดินเดิมที่เราเคยนำพลังงานฟอสซิลขึ้นมาใช้ หรือชั้นหินอื่นๆ ที่มีศักยภาพในการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์อย่างปลอดภัย ด้วยวิธีทางวิทยาศาสตร์ที่ผ่านการทดลองแล้ว และจะมีการบริหารจัดการอย่างรอบคอบ
4. กลไกการกักเก็บ คาร์บอนไดออกไซด์ที่ในชั้นหินจะค่อยๆ เปลี่ยนกลายสภาพเป็นของแข็งที่เสถียรและปลอดภัย เมื่อระยะเวลากักเก็บผ่านไปหลายร้อยปี
5. การติดตามตรวจสอบ โดยตลอดระยะเวลาดำเนินโครงการ MMV Program คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกติดตามการรั่วไหล 3 ระดับ คือ แหล่งกักเก็บใต้พื้นดิน, ชั้นใกล้ผิวดิน และชั้นบรรยากาศ

"CCS ได้รับการยืนยันจากหลายประเทศแล้วว่ามีประสิทธิภาพสูง โดยประเทศต่างๆ ทั่วโลกได้นำไปใช้ และต่างยอมรับว่าเป็นหนึ่งในทางออกสำคัญที่จะช่วยให้บรรลุเป้าหมาย Net Zero Emissions และสามารถนำไปใช้บริหารจัดการ คาร์บอนไดออกไซด์ ในปริมาณมากได้ อีกทั้งยังเหมาะสมกับอุตสาหกรรมที่ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ยาก"

แม้ว่าการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจะมีหลายวิธี เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อลดการใช้พลังงงาน การเปลี่ยนไปใช้ไฟฟ้าจากพลังงานทางเลือก เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ ลม น้ำ หรือแม้แต่การใช้รถยนต์ไฟฟ้า (EV) แต่วิธีการดังกล่าวก็ยังไม่เพียงพอให้บรรลุเป้าหมาย Net Zero Emissions

โดย The International Energy Agency (IEA) รายงานถึงบทบาทสำคัญของ CCS ในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบางกระบวนการและบางอุตสาหกรรม เช่น การผลิตไฟฟ้า การแยกก๊าซธรรมชาติ การผลิตปูนซีเมนต์ เหล็กกล้า และเคมีภัณฑ์ เป็นต้น

สำหรับประเทศไทย มีแนวทางให้ดำเนินโครงการ CCS ปี 2040 เพื่อช่วยในการ ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ได้อย่างน้อย 40 ล้านตัน CO2 ต่อปี ภายในปี 2050 และ 60 ล้านตัน CO2 ต่อปีภายในปี 2065 โดยโครงการ Eastern Thailand CCS Hub ซึ่งเป็นความร่วมมือ กลุ่ม ปตท. ในการศึกษาความเป็นไปได้การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี CCS ในพื้นที่ปฏิบัติการของกลุ่ม ปตท. จังหวัดระยอง และชลบุรี ซึ่งคาดว่าจะสามารถลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์สูงถึง 10 ล้านตัน CO2 ต่อปี

ทั้งนี้ จะช่วยลดผลกระทบ CBAM มากกว่า 600 ล้านบาทต่อปี ลดความเสี่ยงจากมาตรการปรับคาร์บอนก่อนข้ามพรมแดน ในการส่งออกไปยังสหภาพยุโรป, ส่งเสริมการลงทุนคาร์บอนต่ำ วางรากฐานสำหรับการลงทุนคาร์บอนต่ำ โดยการสร้างโครงสร้างพื้นฐานไฮโดรเจนสีฟ้า และผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงอากาศยานชีวภาพ, ลดผลกระทบและช่วยสร้างงานเพิ่มขึ้นกว่า 10,000 ตำแหน่งสำหรับการพัฒนา และปฏิบัติการ ในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง

ปัจจุบัน กลุ่ม ปตท. กำลังศึกษาความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี CCS ครอบคลุมการศึกษาโครงสร้างต้นทุนที่เหมาะสม ความคุ้มค่าเชิงเศรษฐศาสตร์ และความสามารถในการแข่งขัน รวมถึงการพัฒนา CCS Hub Model เพื่อสนับสนุนการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการดำเนินธุรกิจของกลุ่ม ปตท. ในพื้นที่ระยองและชลบุรี ซึ่งจะเป็นต้นแบบสำคัญในการขยายผลเทคโนโลยี CCS ระดับประเทศในอนาคต ควบคู่กับการหารือร่วมกับภาครัฐเพื่อกำหนดแนวทางส่งเสริมและสนับสนุนการลงทุนที่เกี่ยวข้อง เพื่อผลักดันเทคโนโลยีนี้ให้เกิดการใช้งานจริงในประเทศไทย

ทั้งนี้ เทคโนโลยี CCS จะมีบทบาทสำคัญในการผลักดันองค์กรและประเทศให้ก้าวสู่เป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Emissions) ตอกย้ำพันธกิจของกลุ่ม ปตท. ในการเสริมสร้างความมั่นคงทางพลังงาน และขับเคลื่อนประเทศไทยสู่ความยั่งยืนในระดับสากล

โดยองค์ประกอบของโครงการ ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ 1.) CO2 Capture ซึ่งคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกจากโรงงานอุตสาหกรรมจะถูกดักจับและแยกจากก๊าซเสีย (Flue Gas) 2.) CO2 Gathering & Transport คาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกดักจับจะถูกส่งไปยังสถานีรวบรวม (Collection Terminal) ซึ่งเป็นสถานีบนฝั่งที่ใช้รองรับและกักเก็บกคาร์บอนไดออกไซด์ไว้ชั่วคราว และ 3.) CO2 Storage คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกส่งผ่านท่อใต้ทะเลไปยังแหล่งกักเก็บนอกชายฝั่ง ระยะทางประมาณ 100-200 km และอัดกลับเข้าไปในชั้นหินใต้ดินอย่างถาวร ไม่เกิดการปล่อยออกสู่บรรยากาศอีก

สำหรับโครงการในระยะแรกจะเน้นที่การบริหารจัดการการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของกลุ่ม ปตท. ได้แก่ โรงแยกก๊าซธรรมชาติ โรงกลั่นน้ำมัน โรงงานปิโตรเคมีและโรงไฟฟ้า และขยายขอบเขตไปยังกลุ่มโรงงานนอกกลุ่มปตท. ปัจจุบันอยู่ระหว่างดำเนินการศึกษาด้านเทคนิควิศวกรรม ด้านสิ่งแวดล้อม สังคม ชุมชน และความคุ้มค่าเชิงเศรษฐศาสตร์ ตลอดจนกฎหมายและกฎระเบียบซึ่งเป็นปัจจัยที่สำคัญอย่างมากต่อการผลักดันให้เกิดโครงการ