การแข่งขันเพื่อทำความสะอาดไฮโดรเจนเปิดอยู่ ฮูสตันสามารถเป็นผู้นำได้หรือไม่?

Emily Pickrell นักวิชาการด้านพลังงานของ UH

เศรษฐกิจไฮโดรเจนกำลังจะมาถึง และฝ่ายบริหารของไบเดนก็ทำงานอย่างหนักเพื่อขับเคลื่อนเศรษฐกิจไปด้วย

เมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2021 ประธานาธิบดีไบเดนได้ลงนามในกฎหมายว่าด้วยการลงทุนโครงสร้างพื้นฐานและการจ้างงาน ซึ่งรวมถึงเงินทุนจำนวน 9.5 พันล้านดอลลาร์เพื่อเร่งการพัฒนาเทคโนโลยีไฮโดรเจนสะอาด กฎหมายฉบับนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยเริ่มต้นการเปลี่ยนผ่านเพื่อทำความสะอาดไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับการผลิตและใช้เป็นเชื้อเพลิงในการขนส่ง

ยังคงเป็นช่วงแรกๆ เนื่องจากศูนย์การผลิตไฮโดรเจนที่มีศักยภาพเริ่มเติบโต แม้ว่าเทคโนโลยีในการผลิตไฮโดรเจนสะอาดที่สามารถแข่งขันได้ในเชิงเศรษฐกิจยังคงเติบโตเต็มที่

หลายภูมิภาคกำลังพยายามบรรลุเป้าหมายของฝ่ายบริหารของไบเดนในการลดต้นทุนไฮโดรเจนสะอาดลง 80 เปอร์เซ็นต์เป็น 1 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัมในอีก 16 ปีข้างหน้า กระทรวงพลังงานได้ประเมินผลประโยชน์ที่เป็นไปได้แล้ว: ศักยภาพในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 2050% ภายในปี 140 รวมถึงรายรับ 700,000 พันล้านดอลลาร์และงาน 2030 ตำแหน่งภายในปี XNUMX

ฮูสตันมีข้อได้เปรียบตามธรรมชาติบางประการในการสนทนา ท่อส่งไฮโดรเจนยาวกว่า 900 ไมล์และมากกว่า XNUMX ใน XNUMX ของการผลิตไฮโดรเจนที่มีอยู่แล้วมีศูนย์กลางอยู่ที่เมืองฮุสตัน การผลิตส่วนใหญ่นี้มีไว้สำหรับสิ่งที่เรียกว่าไฮโดรเจนสีเทา ซึ่งหมายความว่ามีปริมาณคาร์บอนฟุตพริ้นท์สูง (ไฮโดรเจนสีเทานี้ผลิตขึ้นโดยใช้ไอน้ำมีเทนซึ่งผลิตทั้งไฮโดรเจนรวมทั้งคาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นผลพลอยได้) นอกจากนี้ยังมีอุตสาหกรรมพลังงานลมที่เติบโตเต็มที่และความสามารถด้านพลังงานแสงอาทิตย์ที่เอื้อเฟื้อเผื่อแผ่

ข้อโต้แย้งที่หนักแน่นที่สุดของฮูสตันอาจเป็นความต้องการพลังงานไฮโดรเจนที่สามารถผลิตได้ มากกว่าความสามารถในการผลิต

Alan Rossiter วิศวกรเคมีจาก University of Houston กล่าวว่า "เรามีข้อได้เปรียบเชิงโครงสร้างบางอย่างที่นี่ รวมถึงความต้องการไฮโดรเจนทางอุตสาหกรรมที่สำคัญ" "ความต้องการยึดนี้จะช่วยให้เราสามารถพัฒนาไฮโดรเจนสะอาดขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยมีความเสี่ยงต่ำกว่าที่อื่นในตลาด"

บริษัทน้ำมันและก๊าซในฮูสตันกำลังลงทุนในเทคโนโลยีที่สามารถกำจัดและจัดเก็บการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากไฮโดรเจนสีเทา บริษัท ExxonMobil ซึ่งเป็นบริษัทที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งได้พัฒนากลุ่มพันธมิตรในอุตสาหกรรมแล้ว และเสนอข้อเสนอมูลค่า 100 แสนล้านเหรียญเพื่อพัฒนาการนำการดักจับและกักเก็บคาร์บอนหรือ CCS ในระดับชั้นนำของอุตสาหกรรมไปใช้ CCS เป็นเทคโนโลยีที่มีอยู่ซึ่งสามารถสร้างไฮโดรเจนสีน้ำเงินได้โดยการกำจัดการปล่อยคาร์บอนเหล่านี้ สิ่งที่จำเป็นต้องมีคือการสามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ ซึ่งเป็นกระบวนการที่มักเกี่ยวข้องกับการสนับสนุนและการลงทุนจากรัฐบาลในระดับเริ่มต้น

และเอ็กซอนโมบิลก็ตรงไปตรงมาในมุมมองที่ว่าการลงทุนนี้ควรมาที่เมืองฮุสตัน เพื่อประโยชน์ของสิ่งแวดล้อมและพื้นที่ในฮูสตันที่ใหญ่กว่า

“การปรับใช้ CCS ในวงกว้างและราคาไม่แพงในพื้นที่ฮูสตันจะต้องได้รับการสนับสนุนจากภาคอุตสาหกรรม ชุมชน และรัฐบาล” เอ็กซอนโมบิลอธิบายในเว็บไซต์ของบริษัทซึ่งมีรายละเอียดแผนงานสำหรับเทคโนโลยีการดักจับคาร์บอน “หากมีการกำหนดนโยบายและข้อบังคับที่เหมาะสม CCS จะช่วยให้สหรัฐอเมริกาและฮูสตันบรรลุเป้าหมายที่เป็นศูนย์ในขณะที่สร้างงานใหม่และปกป้องงานที่มีอยู่ซึ่งมีความสำคัญต่อเศรษฐกิจของฮูสตัน”

เป็นข้อโต้แย้งที่มีคุณธรรม: ชายฝั่งอ่าวไทยของสหรัฐมีขนาดใหญ่พอที่จะเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ได้ประมาณ 500 แสนล้านตัน และโรงกลั่นและโรงงานปิโตรเคมีที่ตั้งอยู่ตามแนวชายฝั่งจะไม่ต้องขนส่งการปล่อยมลพิษหากใช้ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน

ยังมีคนอื่น ๆ กำลังใช้ประโยชน์จากความได้เปรียบของฮูสตันในฐานะเมกกะน้ำมันและก๊าซเพื่อตั้งคำถามว่าภูมิภาคนี้จะสามารถคิดนอกเหนือการผลิตไฮโดรเจนจากน้ำมันและก๊าซที่มี CCS เป็นตัวสำรองได้หรือไม่

พวกเขาท้าทายความคิดที่ว่าการเปลี่ยนไฮโดรเจนที่นำโดยฮูสตันจะหมายถึงการย้ายจากไฮโดรเจนสีน้ำเงินที่ผลิตด้วยก๊าซธรรมชาติไปเป็นไฮโดรเจนสีเขียวในที่สุด ซึ่งทำผ่านอิเล็กโทรไลซิส โดยแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน

“บริษัทเชื้อเพลิงฟอสซิลกำลังแนะนำว่า 'การประหยัดไฮโดรเจน' อาจเริ่มต้นด้วยไฮโดรเจนสีน้ำตาล แล้วเปลี่ยนเป็นไฮโดรเจนสีน้ำเงินในภายหลัง และต่อมาเปลี่ยนเป็นไฮโดรเจนสีเขียว เนื่องจาก CCS และในที่สุดเทคโนโลยีอิเล็กโทรไลเซอร์จะมีราคาถูกลง” อเล็กซ์เขียน Grant ซึ่งเป็นผู้นำบริษัทที่ปรึกษาด้านเทคโนโลยีพลังงานสะอาดใน Clean Technica “มันเป็นกลลวงหลอกล่อ” 

ในขณะเดียวกัน ฮับที่มีศักยภาพอื่น ๆ ที่พูดถึงไฮโดรเจนสีเขียวจากการเดินทางกำลังเริ่มปรากฏขึ้น

Hy Stor Energy เพิ่งประกาศว่าได้เลือกมิสซิสซิปปี้ให้เป็นหนึ่งในแหล่งผลิตไฮโดรเจนสีเขียวที่ใหญ่ที่สุดในโลก มันให้เหตุผลว่ารัฐมีโครงสร้างพื้นฐานที่ยอดเยี่ยมและความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลที่อุดมสมบูรณ์

รัฐต่างๆ เช่น แมสซาชูเซตส์ ได้พัฒนาการศึกษาที่เน้นย้ำถึงข้อดีของตน ซึ่งรวมถึงบันทึกการติดตามแผนการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรอบคอบ  

Brett Perlman ประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Center for Houston's Future กล่าวว่าข้อดีที่รัฐอื่น ๆ เสนอให้ในตอนนี้ก็แค่นั้น - พูดคุย 

“ทั้งหมดนี้ไม่ใช่ข้อตกลงที่เสร็จสิ้น ทุกคนต้องการบอกว่าพวกเขากำลังทำอะไรบางอย่าง” Perlman กล่าว “โครงการที่เสนอเหล่านี้ไม่มีอยู่จริงในขณะนี้ – พวกเขาเป็นเพียงทรัพยากร ภูมิภาคทั้งหมดเหล่านี้กำลังพยายามสร้างกรณีสำหรับพลังงานจำนวนมากที่สุดของรัฐบาลกลางที่เคยมีมา มันไม่ใช่ข้อตกลงที่ทำสำเร็จ ด้วยจินตนาการที่ยืดยาว”

และในขณะที่ฮูสตันมีความได้เปรียบในบ้านประมาณหนึ่งในสามของการผลิตไฮโดรเจนของสหรัฐ โครงสร้างพื้นฐานด้านท่อส่งขนาดใหญ่ และสิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดเก็บที่กว้างขวาง แต่ก็จำเป็นต้องอธิบายว่าสิ่งนี้จะช่วยผลักดันการพัฒนาเทคโนโลยีของไฮโดรเจนสะอาดได้อย่างไร แทนที่จะรั้งไว้ เป็นงานที่องค์กรต่างๆ เช่น Center for Houston's Future มุ่งเน้น พัฒนาร่วมกับมหาวิทยาลัยฮูสตัน ซึ่งเป็นคำอธิบายว่าภูมิภาคนี้สามารถทำได้อย่างไร

ข้อโต้แย้งที่หนักแน่นที่สุดข้อหนึ่งของบริษัทนั้นย้อนกลับไปถึงความต้องการพลังงานประเภทที่ฮุสตันใช้ในการกลั่นและการผลิต ซึ่งเป็นพลังงานที่ยากจะแทนที่ด้วยไฟฟ้า

เป็นช่องที่ไฮโดรเจนสามารถเติมได้ โดยแทนที่ก๊าซธรรมชาติจำนวน 26 พันล้านลูกบาศก์ฟุตที่ใช้ทุกวันในประเทศนี้เพื่อการบริโภคในภาคอุตสาหกรรม และการผลิตนี้สามารถดำเนินการได้ตามปริมาณที่ต้องการอย่างรวดเร็ว โดยไม่ต้องกังวลกับการสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านท่อส่งทั่วประเทศเพื่อย้ายไฮโดรเจนไปยังที่ที่ต้องการ

แต่มีธุรกิจน้ำมันและก๊าซของเท็กซัสที่สามารถทำได้มากกว่า 

มันสามารถแสดงให้เห็นว่ามันหมายถึงธุรกิจโดยการใช้เทคโนโลยี CCS โดยเร็วที่สุด เท็กซัสสามารถเสริมความแข็งแกร่งให้กับมือด้วยการทำแผนการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของตนเอง และอธิบายว่าการพัฒนาศูนย์กลางไฮโดรเจนจะเข้ากันได้อย่างไร

และสามารถแสดงสินทรัพย์ที่มีค่าที่สุดได้ นั่นคือความสามารถของมนุษย์ ฮูสตันมีความรู้ด้านอุตสาหกรรมพลังงานกระจุกตัวซึ่งมีคู่แข่งเพียงไม่กี่รายทั่วโลก นับประสาในประเทศของเรา

“ในขณะที่อาจมีสถานที่อื่นๆ ที่ผู้คนทำงาน R&D เกี่ยวกับอิเล็กโทรไลต์หรือกังหันลม เมื่อพูดถึงการหยิบบางสิ่งบางอย่างและขยายขนาดขึ้น ไม่มีที่ไหนที่มีความสามารถทางวิชาชีพและด้านเทคนิคที่เรามี” Greg Bean กล่าว กรรมการบริหารของสถาบันการจัดการพลังงาน Gutierrez ที่วิทยาลัยธุรกิจ Bauer แห่งมหาวิทยาลัยฮูสตัน “เรามีบุคลากรด้านพลังงานที่รู้วิธีพัฒนาโครงการ วิศวกรรมโครงการ การเงินโครงการ การบำรุงรักษาโรงงานทุน - คุณเรียกมันว่าอย่างนั้น”

เอมิลี่ พิกเรลล์ เป็นนักข่าวด้านพลังงานที่มีประสบการณ์มากกว่า 12 ปีซึ่งครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่แหล่งน้ำมันไปจนถึงนโยบายน้ำเพื่ออุตสาหกรรมจนถึงล่าสุดเกี่ยวกับกฎหมายการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของเม็กซิโก Emily ได้รายงานปัญหาด้านพลังงานจากทั่วสหรัฐอเมริกาเม็กซิโกและสหราชอาณาจักร ก่อนที่จะทำงานด้านสื่อสารมวลชน Emily เคยทำงานเป็นนักวิเคราะห์นโยบายของ US Government Accountability Office และเป็นผู้ตรวจสอบบัญชีขององค์กรช่วยเหลือระหว่างประเทศ CARE 

UH Energy เป็นศูนย์กลางการศึกษาพลังงานการวิจัยและการบ่มเพาะเทคโนโลยีของมหาวิทยาลัยฮูสตันซึ่งทำงานเพื่อกำหนดอนาคตของพลังงานและสร้างแนวทางธุรกิจใหม่ในอุตสาหกรรมพลังงาน