สหรัฐฯ เปิดไอเดียรถไฟดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ขณะวิ่งบนราง

การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ในปัจจุบันมีชื่อเรียกวิธีการว่าการดักจับโดยตรง (Direct Air Capture: DAC) ซึ่งกำลังอยู่ในระหว่างดำเนินงานทั้งหมดทั่วโลกประมาณ 20 โครงการ โครงการ DAC เหล่านี้มีต้นทุนการดักจับที่สูง โดยมีราคาอยู่ที่ 250 - 600 ดอลลาร์สหรัฐฯ หรือ 9,000 - 22,000 บาท ต่อก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 1 ตัน ดังนั้น ซีโอทูเรลล์ (CO2 Rail) สตาร์ตอัปที่ได้รับทุนตั้งต้นสนับสนุนจากมูลนิธิมัสก์ (Musk Foundation) ได้เสนอหนทางใหม่ในการทำระบบ DAC ที่มีต้นทุนต่อ 1 ตัน เพียง 50 ดอลลาร์ หรือว่าประมาณ 1,800 บาท 

อีริค บัคมัน (Eric Bachman) ผู้ก่อตั้งและผู้บริหารสูงสุดของซีโอทูเรลล์ (CO2 Rail) กล่าวว่าแนวคิดของเขาเกิดจากความตงิดใจทุกครั้งที่เห็นรถไฟต้องเสียพลังงานโดยเปล่าประโยชน์ไปกับการเบรกหรือชะลอความเร็วรถไฟ เพราะเมื่อเบรก จะเกิดพลังงานจลน์ (Kinetic Energy) จำนวนมากจากการเบรก ซึ่งปกติจะถ่ายโอนพลังงานให้เกิดความร้อนและปล่อยออกบนหลังคาตู้รถไฟคล้ายไอเสีย

ด้วยเหตุนี้ ซีโอทูเรลล์ (CO2 Rail) จึงเป็นโมดูล (Module) คล้ายตู้รถไฟที่จะรับพลังงานจลน์จากการเบรกมาแปลงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อนำมาชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนของระบบ คล้ายคลึงกันกับระบบที่หน่วงพลังงานเมื่อเบรกในรถยนต์พลังงานไฟฟ้า โดยพลังงานไฟฟ้าที่ได้จะนำไปปั่นใบพัดดูดอากาศ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบดักจับอากาศโดยตรง (DAC) เพื่อนำอากาศที่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ปะปน จากนั้นจะทำการดักจับคาร์บอนด้วยเซลล์กระแสไฟฟ้าเคมี (Electrochemical Cell) ที่อยู่ตามท่อนำภายในระบบ ก่อนปล่อยอากาศที่ผ่านการดักจับซึ่งจะตรงกับช่วงที่รถไฟไม่ได้มีการเบรกหรือชะลอความเร็ว

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกดักจับได้เมื่อมีปริมาณมากพอก็จะถูกบีบอัดและทำให้เย็นเพื่อให้อยู่ในสภาพของเหลวก่อนเก็บบรรจุในถังระบบปิด ถังหรือภาชนะบรรจุจะถูกถ่ายเทสับเปลี่ยนตามจุดเปลี่ยนที่สถานีรถไฟไปยังรถบรรทุก ซึ่งสามารถนำไปใช้งานต่อในภาคอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ต้องการได้ทันที 

ระบบนี้มีจุดเด่นอย่างมากในการดักจับอย่างมีประสิทธิภาพ พร้อมทั้งยังมีต้นทุนการผลิตที่ต่ำมาก เนื่องจากพลังงานที่ใช้ก็นำมาจากพลังงานจลน์ในการเบรกรถไฟ การติดตั้งก็พ่วงต่อเข้ากับรถไฟที่มีอยู่แล้ว อีกทั้งยังไม่ต้องเสียค่าเช่าที่หรือส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมใด ๆ อีกทั้งยังสามารถกระจายระบบได้เป็นวงกว้าง ขึ้นอยู่กับเครือข่ายของรถไฟที่ติดตั้งนั่นเอง

นักวิจัยของโครงการซีโอทูเรลล์ (CO2 Rail) ประมาณการว่าระบบนี้จะช่วยดักจับและลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ราวปีละ 6,000 ตัน ซึ่งในตอนนี้ทางบริษัทกำลังอยู่ระหว่างหาพันธมิตรทางธุรกิจ และถ้าทุกอย่างราบรื่น คาดได้ว่าระบบแรกจะพร้อมผลิตอีกไม่เกิน 1 ปี ต่อจากนี้

ที่มาข้อมูล IEEE

ที่มารูปภาพ CO2 Rail