ThaiPublica > Sustainability > Headline > Climate Action: เปลี่ยนมลพิษสู่ผลิตภัณฑ์จากคาร์บอน

Climate Action: เปลี่ยนมลพิษสู่ผลิตภัณฑ์จากคาร์บอน

23 ธันวาคม 2021


ในห้องปฏิบัติการคลังสินค้าในเบิร์กลีย์ รัฐแคลิฟอร์เนีย นิโคลัส แฟลนเตอร์ส ยืนอยู่หน้ากล่องโลหะมันวาวขนาดประมาณเครื่องซักผ้า ด้านในเป็นกองแผ่นโลหะลักษณะคล้ายกับแซนวิชที่มีไส้เป็นเมมเบรนโพลีเมอร์สีดำเคลือบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาบนโลหะแบบเฉพาะตัวและบอกว่า “เราเรียกเมมเบรนนี้ว่าใบไม้ดำ (black leaf)”

แฟลนเตอร์สเป็นซีอีโอและผู้ร่วมก่อตั้ง Twelve บริษัทสตาร์ทอัพที่ก่อตั้งขึ้นในปี 2015 ซึ่งได้รับเงินสนับสนุน 57 ล้านดอลลาร์ในเดือนกรกฎาคม บริษัทมีจุดประสงค์จะนำคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศมาปรับเปลี่ยนเป็นสิ่งที่มีประโยชน์แบบเดียวกับที่พืชทำ เพื่อช่วยลดการปล่อยมลพิษและกำจัดก๊าซที่สร้างความเสียหายให้กับสภาพภูมิอากาศ โดยจะใช้แค่เพียงน้ำและไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนเท่านั้น

กล่องโลหะของ Twelve มีอิเล็กโทรไลเซอร์ชนิดใหม่ที่จะเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ไปเป็นแก๊สสังเคราะห์หรือซินแก๊ส (syngas) ซึ่งเป็นส่วนผสมของคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน สามารถนำไปทำผลิตภัณฑ์หลายประเภทที่ปกติแล้วผลิตจากเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ และมีผลพลอยได้เป็นเพียงออกซิเจนเท่านั้น

ในเดือนสิงหาคมปีนี้ เครื่องมือขนาดนำร่องได้ผลิตซินแก๊สเพื่อนำไปเป็นเชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่น ที่มีความป็นกลางทางคาร์บอนและไร้ฟอสซิลแห่งแรกของโลก ซึ่งผลิตโดยการอิเล็กโทรไลต์คาร์บอนไดออกไซด์ แฟลนเตอร์ส กล่าวว่า “นี่เป็นวิธีใหม่ในการถ่ายโอนคาร์บอนในระบบเศรษฐกิจของเราโดยไม่ต้องดึงมันออกมาจากดิน”

Twelve เป็นหนึ่งในหลาย ๆ บริษัทที่เริ่มผลิตสินค้าจากคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับมาจากการปล่อยมลพิษของอุตสาหกรรมหรือจากทางอากาศโดยตรง ซึ่งมีสินค้าระดับไฮเอนด์ เช่น วอดก้า เพชร และชุดออกกำลังกาย สินค้าประเภทวัสดุอุตสาหกรรม เช่น คอนกรีต พลาสติก โฟม และคาร์บอนไฟเบอร์

วอดกาจากคาร์บอน ของ Air Company ที่มาภาพ: https://aircompany.com/products

แม้กระทั่งอาหารเองก็เริ่มมีการนำคาร์บอนมาใช้ในการผลิต รวมถึงเชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่น ซึ่งเป็นการร่วมมือกันกับกองทัพอากาศสหรัฐฯ นอกจากนี้ Twelve ยังใช้ซินแก๊สมาทำส่วนประกอบภายในรถยนต์ให้กับ Mercedes-Benz ทำส่วนผสมของน้ำยาซักผ้าให้กับ Tide รวมถึงทำเลนส์แว่นกันแดดให้กับ Pangaia และมีตลาดออนไลน์ อย่างเช่น Expedition Air และ SkyBaron เพื่อขายสินค้าที่มาจากคาร์บอน

แพท ซาปินสลีย์ จาก Urban Future Lab ที่มหาวิทยาลัยนิวยอร์ก ผู้ดูแลโครงการบ่มเพาะสตาร์ทอัพ ซึ่งคอยช่วยเหลือบริษัทสตาร์ทอัพที่เพิ่งเริ่มต้น กล่าวว่าแม้ว่าจะเป็นแค่เพียงอุตสาหกรรมเกิดใหม่ ซึ่งกิจกรรมส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในขั้นตอนการทดลองหรือระดับนำร่อง แต่จากการประมาณโดยห้องปฏิบัติการระบุว่าขณะนี้มีธุรกิจสตาร์ทอัพประมาณ 350 รายที่สนใจในอุตสาหกรรมนี้ มีการร่วมลงทุนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว บริษัทวิจัยและให้คำปรึกษา Cleantech Group เผยว่ามีเงินกว่า 550 ล้านดอลลาร์ไหลเข้ามาภายในช่วงสิ้นเดือนกันยายนปีนี้ ซึ่งเป็นจำนวนเงินที่มากกว่า 5 ปีที่ผ่านมารวมกัน

น้ำหอมจากคาร์บอนของ Air Company ที่มาภาพ:https://aircompany.com/products

โดยอุตสาหกรรมนี้สามารถลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลกได้มากกว่า 10% อ้างอิงจากการวิเคราะห์โดย Global CO2 Initiative ของมหาวิทยาลัยมิชิแกน (เชื้อเพลิงและวัสดุก่อสร้าง เช่น คอนกรีตและมวลรวม ถือเป็นส่วนที่มีศักยภาพทางการตลาดและลดคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากที่สุด) ริชาร์ด ยังแมน ซีอีโอของ Cleantech Group กล่าวว่า “ผมไม่เห็นหนทางไปสู่เป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero) หากปราศจากเทคโนโลยีเหล่านี้”

นอกจากนี้ On แบรนด์รองเท้าวิ่งระดับพรีเมียม ซึ่งเปิดตัวไปเมื่อเดือนกันยายนที่ผ่านมา เผยว่าหากต้องการจะบรรลุเป้าหมาย Net Zero จะต้องมีการเปลี่ยนแปลงวัสดุที่ใช้ใหม่ ซึ่งวิสัยทัศน์ของแบรนด์ตอนนี้คือครึ่งหนึ่งของโฟมที่พื้นรองเท้าจะไม่ใช้วัสดุจากปิโตรเคมีแต่จะใช้วัสดุที่มาจากการดักจับคาร์บอนแทน

ในเดือนที่แล้วทางแบรนด์ได้ประกาศว่าจะร่วมมือกับ LanzaTech บริษัทสตาร์ทอัพของสหรัฐฯ ผู้ริเริ่มใช้กระบวนการหมักที่ได้รับการจดสิทธิบัตร เพื่อผลิตเอทานอลจากของเสียคาร์บอนมอนอกไซด์ที่รวบรวมมาจากโรงงานและผู้ผลิตเคมีภัณฑ์ Borealis และจะนำเอทานอลจากการหมักนี้ไปผลิตโฟมโดยการโพลีเมอร์ไรซ์ซิ่งเอทิลีน หากไม่นำมาใช้ คาร์บอนมอนออกไซด์จากโรงงานเหล่านี้จะถูกเผาและปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา

โดย On คาดหวังว่าจะเปิดตัวรองเท้าที่ผลิตมาจากคาร์บอนทั้งหมดคู่แรกในปีหน้า ซึ่งแคสปาร์ คอปเปตติ ผู้ร่วมก่อตั้งและประธานร่วมของ On กล่าวว่ารองเท้าคู่แรกจะใช้ต้นทุน 1 ล้านดอลลาร์ในการผลิต เนื่องจากต้องมีการพัฒนาในห้องปฏิบัติการ แต่เมื่อวางจำหน่ายเขาไม่ได้คาดหวังว่ารองเท้าคู่นี้จะราคาสูงไปกว่ารองเท้าปกติ

นาฬิกาจากคาร์บอนของ Expedition Air ที่มาภาพ:https://expeditionair.today/collections/made-from-air/products/concrete-watch

อย่างไรก็ตามไม่ได้หมายความว่าจะไม่มีการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในอุตสาหกรรมอีกต่อไป เพียงแต่การใช้เหล่านั้นจะไม่ปล่อยก๊าซกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ สิ่งที่แตกต่างไปจากเดิมคือคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของเสียจะถูกเปลี่ยนรูปทางเคมีเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ หรือหากเป็นกรณีของการสูบน้ำมันแบบก้าวหน้า (Enhanced Oil Recovery: EOR) จะเป็นการฉีดคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปเพื่อดันน้ำมันออกมาโดยที่คาร์บอนไดออกไซด์ก็จะถูกกักเก็บไว้ใต้ดินแทน สินค้าบางอย่าง เช่น วัสดุก่อสร้าง จะกำจัดคาร์บอนโดยการกักคาร์บอนไว้อย่างถาวร ส่วนเชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่นจะหลีกเลี่ยงการปล่อยมลพิษโดยการรีไซเคิลคาร์บอนที่ถูกปล่อยออกมา

Air Company บริษัทสตาร์ทอัพในนิวยอร์ก ซึ่งก่อตั้งในปี 2017 จำหน่ายน้ำหอมและวอดก้าที่ผลิตจากคาร์บอนไดออกไซด์ รวมถึงเจลล้างมือในช่วงการระบาดใหญ่ของโควิด-19 เช่นเดียวกันกับ Twelve บริษัทเริ่มต้นจากการนำคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และพลังงานหมุนเวียนมาทำเอทานอล ซึ่งวอดก้าปริมาณ 1 ลิตรสามารถกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไปได้ 1 ปอนด์ และในเร็ว ๆ นี้บริษัทจะนำคาร์บอนที่ดัดจับมาจากระบบทำความร้อนของอาคารสำนักงานในแมนฮัตตันมาใช้ (โดยร่วมมือกับบริษัทสตาร์ทอัพ CarbonQuest)

แต่เช่นเดียวกับ Twelve บริษัท Air Company ก็มีการทำเชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่นจากเอทานอลเช่นเดียวกัน รวมถึงยังมีบริษัทอื่น ๆ เช่น LanzaJet ซึ่งเป็นบริษัทแยกมากจาก LanzaTech และบริษัท SynHelion ซึ่งใช้พลังงานแสงอาทิตย์เปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นซินแก๊ส

เอียน เฮย์ตัน นักวิเคราะห์วัสดุและเคมีภัณฑ์ของ Cleantech Group กล่าวว่าโดยปกติการผลิตเชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่นในขั้นตอนนี้จะได้เชื้อเพลิงในปริมาณที่น้อย ประมาณ 1 ลิตรต่อชั่วโมง แต่ข้อดีของการผลิตเชื้อเพลิงจากคาร์บอนเมื่อเทียบกับการผลิตจากชีวมวลหรือจากน้ำมันพืชใช้แล้วคือจะใช้พื้นที่น้อยกว่ามาก

CarbonCure บริษัทสัญชาติแคนาดาที่ก่อตั้งขึ้นในปี 2012 ถือเป็นหนึ่งในผู้บุกเบิกด้านวัสดุก่อสร้าง ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากนักลงทุน อย่าง Breakthrough Energy Ventures ซึ่งเป็นบริษัทจัดการเงินลงทุนของบิล เกตส์ โดยเทคโนโลยีของ CarbonCure เป็นเทคโนโลยีเกี่ยวกับการฉีดคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปในคอนกรีตในขณะที่กำลังผสมคอนกรีต ซึ่งคาร์บอนไดออกไซด์จะเข้าไปทำปฏิกิริยากับคอนกรีตเปียกและทำให้กลายเป็นแร่ธาตุแบบเดียวกับที่พบในหินปูน

โดยรูปแบบธุรกิจของ CarbonCure คือการออกใบอนุญาตให้ผู้ผลิตคอนกรีตนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ CarbonCure ได้เปลี่ยนระบบของบริษัทให้เป็นบริษัทเทคโนโลยีคาร์บอน (โดยจัดหาคาร์บอนไดออกไซด์มาจากแหล่งปล่อยมลพิษในภูมิภาค) ซึ่งช่วยสร้างจุดขายด้านสิ่งแวดล้อมให้แก่บริษัท แต่สิ่งที่ผู้ผลิตคอนกรีตชอบจริง ๆ คือผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ โรเบิร์ต นีเวน ผู้ร่วมก่อตั้งและซีอีโอ กล่าว นอกจากนี้การใช้เทคโนลียีนี้จะช่วยลดปริมาณปูนซีเมนต์ที่ใช้ในการผลิตคอนกรีตได้ประมาณ 5% และการเพิ่มคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กับวัสดุอีกด้วย

ในส่วนของอุตสาหกรรมอาหาร มันอาจเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงการผลิตโปรตีนจำนวนมากจากคาร์บอนไดออกไซด์ แต่มันเป็นสิ่งที่เหล่าบริษัทเทคโนโลยีคาร์บอนกำลังพัฒนาอยู่ บางบริษัท อย่างเช่น Solar Foods ในฟินแลนด์ และ Air Protein ในแคลิฟอร์เนียใช้สโลแกนว่า “เนื้อที่ทำจากอากาศ”

โดยมีเป้าหมายที่จะผลิตสินค้าเพื่อการบริโภคของมนุษย์ ในขณะที่บริษัทอื่น ๆ อย่างเช่น Deep Branch ในสหราชอาณาจักรและเนเธอร์แลนด์ จะมุ่งเน้นไปที่ส่วนประกอบของอาหารสัตว์ ซึ่งการผลิตโปรตีนจะใช้คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน ร่วมกับแอมโมเนียและสารอาหารอื่น ๆ โดยการผลิตจะเกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพจากจุลินทรีย์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ จุลินทรีย์จะเจริญเติบโตและเพิ่มจำนวนขึ้น แล้วถูกทำให้แห้งเพื่อผลิตผงโปรตีนที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนจำเป็นทั้งหมด

ปาสี ไวนิกกะ ผู้ร่วมก่อตั้งและซีอีโอของ Solar Foods กล่าวถึงผลิตภัณฑ์ที่มีชื่อว่า Solein ของบริษัทว่า “มันเป็นสิ่งที่อยู่ระหว่างเนื้อแห้ง ถั่วเหลืองแห้ง และแครอทแห้ง” อาจฟังดูไม่ค่อยน่ารับประทานนัก แต่เขากล่าวว่ารสชาติจะตามมาในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและ Solein ก็ถือเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์หลายอย่าง มันสามารถแทนสารสกัดโปรตีนจากถั่วหรือถั่วเหลืองที่ใช้ในอาหารแปรรูปหรืออาหารสัตว์ได้ หากได้รับความร้อนและความดัน มันสามารถกินเป็นเหมือนสเต็กหรือเต้าหู้ที่อร่อยๆ ได้

โปรตีนจากคาร์บอน ของ DeepBranch ที่มาภาพ: https://solarimpulse.com/solutions-explorer/deep-branch-biotechnology

โดยการผลิตโปรตีน 1 กิโลกรัมจะใช้คาร์บอนไดออกไซด์ 2 กิโลกรัม และผลิตภัณฑ์นี้ได้ถูกเสนอไปยังหน่วยงานกำกับดูแลด้านอาหารในยุโรปและสหราชอาณาจักรเพื่อขออนุมัติเป็นอาหารใหม่ (novel food) แล้ว

อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีคาร์บอนยังต้องเผชิญกับอุปสรรคอีกมากมาย ปัญหาอย่างแรกคือหากจะทำให้เทคโนโลยีเหล่านี้สามารถช่วยลดปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้นั้น เราจำเป็นจะต้องขยายกำลังการผลิตให้ผลิตได้จำนวนมากในระยะเวลาอันรวดเร็วและต้องเป็นสินค้าที่มีการแข่งขันด้านราคา ซึ่งหลายๆ บริษัทก็ได้วางแผนพัฒนาเครื่องมือเพื่อขยายกำลังการผลิตแล้ว ยกตัวอย่างเช่น Twelve ที่ออกแบบอุปกรณ์ให้มีลักษณะเป็นแบบโมดูลาร์เพื่อให้ง่ายต่อการเพิ่มกำลังการผลิต

ปัญหาอีกอย่างหนึ่งคือการหาลูกค้า บริษัทสตาร์อัพจำเป็นต้องจับคู่กับบริษัทขนาดใหญ่เพื่อขายผลิตภัณฑ์จากคาร์บอนไปเป็นวัตถุดิบให้บริษัทเหล่านั้น แต่มันก็เป็นเรื่องยากในการเริ่มต้นสร้างห่วงโซ่อุปทาน ดังนั้น Urban Futures Lab จึงได้เปิดตัวโครงการบ่มเพาะสตาร์ทอัพที่เรียกว่า Carbon to Value Initiative หรือ C2V Initiative เพื่อมุ่งเน้นไปที่การสร้างความสัมพันธ์ระหว่างอุตสาหกรรม

นอกจากนี้อุปสรรคในการเพิ่มกำลังการผลิตคือการจัดหาคาร์บอนไดออกไซด์ให้ได้ในปริมาณมากและราคาถูก ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าแม้ว่าจะมีเทคโนโลยีดัดจับคาร์บอนไดออกไซด์จากแหล่งกำเนิดในอุตสาหกรรม แต่ก็ยังถือว่ามีอยู่น้อยในปัจจุบัน และเทคโนโลยีดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยตรงจากอากาศนั้นยังไม่ค่อยพัฒนาและมีราคาสูงกว่า นอกจากนี้ในสิ่งก่อสร้างอื่น ๆ อาจจะต้องมีการขนย้ายคาร์บอนไดออกไซด์จากสถานที่เหล่านั้นไปยังที่ ๆ จะนำคาร์บอนไปใช้ประโยชน์

แหวนเพชร ของบริษัท Aether Diamond ที่มาภาพ:https://aetherdiamonds.com/

โดยเหล่าผู้ที่สนับสนุนกล่าวว่าการที่จะให้เทคโนโลยีนี้เติบโตได้อย่างรวดเร็วนั้นจำเป็นต้องอาศัยการแทรกแซงและการสนับสนุนอย่างมากจากรัฐบาล ยกตัวอย่างเช่น การกำหนดราคาของคาร์บอน หรือลงทุนในโครงสร้างพื้นฐาน “เทคโนโลยีนี้จำเป็นต้องเติบโตแบบทวีคูณ และเราต้องการนโยบายเพื่อสนับสนุนมัน” ปีเตอร์ สไตริง ผู้ดูแลศูนย์การใช้ประโยชน์จากคาร์บอนไดออกไซด์ (Centre for Carbon Dioxide Utilisation) และผู้เชี่ยวชาญด้านการใช้ประโยชน์และดัดจับคาร์บอน จากมหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์ กล่าว ซึ่งสหรัฐฯ ได้อนุมัติกฎหมายโครงสร้างพื้นฐานแล้ว โดยกว่า 8 พันล้านดอลลาร์จะใช้สำหรับเทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศโดยตรง รวมถึงการขนส่งและจัดเก็บคาร์บอนไดออกไซด์

อย่างไรก็ตามอาจจำเป็นต้องมีการศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อให้ได้รับยอมรับจากผู้บริโภค ไมค์ ชิลด์ หัวหน้าฝ่ายนโยบายของกลุ่มรณรงค์ด้านสิ่งแวดล้อม Friends of the Earth กล่าวว่านวัตกรรมมีบทบาทสำคัญในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่เทคโนโลยีนี้ยังไม่ได้รับการพิสูจน์การใช้งานในระดับมหัพภาค

ในด้านของผู้สนับสนุนการใช้ประโยชน์คาร์บอน กล่าวว่าการเปลี่ยนผ่านจากเชื้อเพลิงฟอสซิลนั้นป็นสิ่งจำเป็น แต่ถ้าหากเราต้องการจะใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลต่อไป เราจะต้องหาวิธีใหม่ ๆ ในการผลิตสินค้าจากคาร์บอน

ที่มา:From pollutant to product: the companies making stuff from CO2