บทความวิชาการ : Heat Battery เมื่อพลังงานสะอาดไม่ได้ขาดแคลน แต่เราเก็บมันไม่อยู่

อาจารย์สารสิน โคตรธาดา

อาจารย์ประจำสาขาวิชาวิศวกรรมพลังงานและโลจิสติกส์ วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม

เคยสงสัยไหมว่า ในวันที่แดดแรงจัดจนแผงโซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้าได้เต็มกำลัง แต่ทำไมหลายโรงงานยังต้องเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อผลิตความร้อนอยู่เหมือนเดิม คำตอบอาจไม่ได้อยู่ที่การผลิตพลังงานสะอาดได้ไม่เพียงพอ แต่อยู่ที่การเก็บพลังงานเหล่านั้นไว้ใช้ในเวลาที่ต้องการต่างหาก ปัจจุบันโลกกำลังลงทุนมหาศาลกับพลังงานหมุนเวียน ไม่ว่าจะเป็นพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม แต่พลังงานเหล่านี้มีข้อจำกัดสำคัญ      คือผลิตได้ไม่สม่ำเสมอ แดดไม่ได้ส่องตลอด 24 ชั่วโมง และลมก็ไม่ได้พัดตลอดเวลา เมื่อผลิตได้มากกว่าความต้องการในบางช่วง พลังงานส่วนหนึ่งจึงสูญเปล่าไปอย่างน่าเสียดาย หลายคนอาจนึกถึงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเมื่อพูดถึงการกักเก็บพลังงาน แต่สำหรับภาคอุตสาหกรรมที่ต้องการความร้อนมากกว่าไฟฟ้า อาจมีคำตอบที่ง่ายกว่าและคุ้มค่ากว่า นั่นคือ Heat Battery หรือแบตเตอรี่ความร้อน

ฟังดูเหมือนเทคโนโลยีล้ำยุค แต่จริง ๆ แล้วแนวคิดของ Heat Battery ไม่ได้ซับซ้อนอย่างที่คิด     ลองนึกภาพการต้มน้ำร้อนแล้วเก็บความร้อนไว้ในกระติกน้ำร้อน Heat Battery ก็มีหลักการคล้ายกัน เพียงแต่ยกระดับไปสู่การกักเก็บพลังงานในระดับอุตสาหกรรม หนึ่งในเทคโนโลยีที่กำลังได้รับความสนใจทั่วโลกคือ Rondo Heat Battery กระบวนการทำงานของ Rondo Heat Battery โดยภาพรวมเริ่มจากการรับไฟฟ้า   ซึ่งอาจมาจากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม จากนั้นระบบจะเปลี่ยนไฟฟ้าให้กลายเป็นความร้อน แล้วส่งความร้อนเข้าไปสะสมไว้ในอิฐทนไฟที่อยู่ภายในแบตเตอรี่ เมื่อโรงงานต้องการใช้พลังงาน ระบบจะค่อย ๆ ดึงความร้อนที่สะสมไว้ออกมาในรูปของอากาศร้อนหรือไอน้ำ เพื่อนำไปใช้ในกระบวนการผลิต เช่น การอบ การให้ความร้อนในสายการผลิต หรือการผลิตไอน้ำสำหรับอุตสาหกรรม กระบวนการนี้ทำให้พลังงานสะอาดที่ผลิตได้ในบางช่วงเวลา สามารถถูกเก็บไว้และนำกลับมาใช้ได้เมื่อต้องการซึ่งใช้อิฐทนไฟเป็นตัวเก็บความร้อน อิฐชนิดนี้เป็นวัสดุที่อุตสาหกรรมเหล็กใช้งานมานานกว่าร้อยปี และสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึงประมาณ 1,600 องศาเซลเซียส สิ่งที่น่าสนใจคือ Heat Battery ไม่ได้พยายามแข่งขันกับแบตเตอรี่ไฟฟ้า แต่กำลังเข้ามาแก้ปัญหาอีกด้านหนึ่งของระบบพลังงานโลก เพราะความจริงแล้ว พลังงานที่ภาคอุตสาหกรรมใช้จำนวนมากไม่ได้อยู่ในรูปของไฟฟ้า แต่เป็นพลังงานความร้อน ไม่ว่าจะเป็นการผลิตปูนซีเมนต์ เหล็ก กระจก หรือเซรามิก และในประเทศไทยเอง Heat Battery ที่ SCG จังหวัดสระบุรี     ทำให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้ไม่ได้เป็นเพียงแนวคิดในห้องทดลองอีกต่อไป แต่ได้ถูกนำมาติดตั้งและใช้งานจริงในภาคอุตสาหกรรมแล้ว

โดย facility ดังกล่าวเป็นของ Rondo Heat Battery ที่ร่วมกับ SCG Cleanergy และถือเป็น Heat Battery สำหรับอุตสาหกรรมที่ใช้งานได้จริงแห่งแรกในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ จุดที่น่าสนใจคือการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้กับโรงงานปูนซีเมนต์ ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมที่ต้องใช้พลังงานความร้อนสูงอย่างต่อเนื่อง การได้เห็นระบบจริงทำให้เข้าใจมากขึ้นว่า Heat Battery ไม่ได้มีบทบาทเพียงแค่การเก็บไฟฟ้า แต่เป็นการเปลี่ยนไฟฟ้าสะอาดให้กลายเป็นความร้อนสะอาด เพื่อทดแทนความร้อนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลในกระบวนการผลิตในอดีตความร้อนเหล่านี้มักมาจากการเผาไหม้ถ่านหิน น้ำมัน หรือก๊าซธรรมชาติ แต่ในอนาคต Heat Battery อาจช่วยเปลี่ยนความร้อนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลให้กลายเป็นความร้อนจากพลังงานสะอาดได้ คำถามสำคัญจึงไม่ใช่ว่าเราจะผลิตพลังงานสะอาดได้มากแค่ไหน แต่คือเราจะเก็บพลังงานสะอาดที่ผลิตได้ไว้ใช้อย่างไร ในวันที่โลกกำลังมุ่งสู่เป้าหมายการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เทคโนโลยีอย่าง Heat Battery อาจไม่ได้โดดเด่นเหมือนรถยนต์ไฟฟ้าหรือปัญญาประดิษฐ์ แต่กลับเป็นหนึ่งในชิ้นส่วนสำคัญที่ช่วยให้การเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานเกิดขึ้นได้จริง เพราะสุดท้ายแล้ว พลังงานสะอาดจะมีคุณค่ามากที่สุด ไม่ใช่ในวันที่เราผลิตมันได้ แต่คือวันที่เราสามารถนำมันกลับมาใช้ได้ทุกเวลาที่ต้องการ

แชร์บทความนี้

บทความที่เกี่ยวข้อง