น้ำแข็งไฟ พลังงานความหวังใหม่ของโลก

14 พฤษภาคม 2556 (23:14)โพสท์โดย Timmy Mueller

สำนักข่าวเดอะ ดิพโลแมท (The Diplomat) ตีพิมพ์เรื่อง 'The new prize: Asia's "fire ice" gas revolution'
= "รางวัลใหม่: "น้ำแข็งไฟ" ปฏิวัติแก๊สเอเชีย", ผู้เขียนขอนำมาเล่าสู่กันฟังครับ

ภาพที่ 1: น้ำแข็งไฟ (fire ice / methane hydrate) เป็นแก๊สมีเธน ไฮเดรตที่ติดไฟได้, รวมตัวกับน้ำแข็งใต้ทะเล พบมากบริเวณที่ลาดชันชายฝั่งมหาสมุทร (continental slope) ที่ความลึกประมาณ 1 กิโลเมตร หรือหลายร้อยเมตร

ภาพที่ 2: แก๊สมีเธนส่วนหนึ่งจะ "รั่ว (seep)" ออกจากใต้ดินส่วนลึกส่วนที่มีชั้นดินเลื่อน, ลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ (แสดงด้วยฟองอากาศ ผุดขึ้น)

มีเธนเป็นแก๊สเรือนกระจก หรือแก๊สเครือญาติ หรือเป็นพี่ๆ น้องๆ กับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาไหม้ ทำให้เกิดภาวะเรือนกระจก โลกร้อนขึ้นได้

มีเธนอีกส่วนหนึ่งมาจากใต้ทะเลหรือใต้ดินลึก สะสมอยู่ในก้อนน้ำแข็ง พบใต้ทะเลบริเวณไหล่ทวีป (ที่ลาดชัน) เป็นส่วนใหญ่, พบในดินแข็ง หรือเพอร์มาฟรอสท์เขตหนาว เช่น ขั้วโลก ใกล้ขั้วโลก ฯลฯ เป็นส่วนน้อย

ปัจจัยที่จะทำให้แก๊สมีเธนไม่ระเหยเป็นไอหรือแก๊ส อยู่ในรูปของเหลว จับกับก้อนน้ำแข็งอยู่ในรูปไฮเดรต (methane hydrate) หรือน้ำแข็งไฟ ขึ้นอยู่กับปัจจัย 2 ประการ คือ

(1). แรงดันมากพอ > ต้องอยู่ใต้น้ำ หรือใต้ดินลึกมากพอ (ยิ่งลึก แรงกดดันยิ่งมาก)

(2). อุณหภูมิต่ำพอ หรือเย็นมากพอ

ภาพที่ 3: เปรียบเทียบพลังงานฟอสซิล หรือพลังงานจากซากสัตว์-พืชที่ตาย และถมทับอยู่ใต้ดิน (หน่วยพันล้านตันคาร์บอนหรือถ่าน) กับน้ำแข็งไฟได้แก่
(1). แก๊สธรรมชาติ = 96
(2). น้ำมัน = 160
(3). ถ่านหิน = 675
(4). น้ำแข็งไฟ = 3,000

น้ำแข็งไฟพบมากที่ชายฝั่งมหาสมุทร พบมากบริเวณที่เคยมีแผ่นดินไฟ หรือมีภูเขาไฟมาก่อน... ไม่พบในอ่าวไทย

ประเทศในเอเชียที่มีน้ำแข็งไฟสะสมมาก คือ ญี่ปุ่น รัสเซีย อินเดีย ศรีลังกา อินโดนีเซีย มาเลเซีย ติมอร์ตะวันออก

ทะเลจีนใต้ ซึ่ง "จีน-เวียดนาม-ฟิลิปปินส์-มาเลเซีย-บรูไน-ไต้หวัน" ยังตกลงอาณาเขตกันไม่ได้ เป็นเขตที่มีโอกาสพบน้ำแข็งไฟสูงเช่นกัน

ภาพที่ 4: กราฟแสดงความลึกในแนวดิ่ง (กิโลเมตร/km) - อุณหภูมิในแนวนอน (เซลเซียส/C), ช่วงที่มีเธนสะสมได้อยู่ในแถบสีน้ำเงิน

บริเวณที่แก๊สมีเธนจับกับน้ำแข็งได้ เรียกว่า "มีเธนไฮเดรต" คือ แถบสีน้ำเงิน ต้องมีความลึกในช่วง 0.2-1.16 กม. = 200 เมตร - 1.16 กม. และมีอุณหภูมิอยู่ในช่วง -12C ถึง 15C (องศาเซลเซียส)

อ่าวไทยมีความลึกเฉลี่ย 45 เมตร (ลึกที่สุด 80 เมตร, ไม่ถึง 200 เมตร) = ตื้นเกินไป ไม่น่าจะพบน้ำแข็งไฟ [ wikipedia ]

ภาพที่ 5: กราฟแสดงน้ำแข็งไฟที่น่าจะขุดมาใช้ได้จริงๆ อยู่ที่ระดับ 1.2-1.6 กิโลเมตร (แถบสีน้ำเงิน)

แก๊สมีเธนมีโอกาสรั่ว หรือซึมออกจากดิน-น้ำที่ระดับความลึกน้อยกว่า 1.2 กม. ทำให้ความเข้มข้นไม่สูงพอ และไม่เกิด "น้ำแข็งไฟ" มากพอที่จะขุดมาใช้ได้

สำนักสำรวจภูมิศาสตร์สหรัฐฯ (USGS) ประมาณการณ์ว่า น้ำแข็งไฟที่สะสมอยู่ใต้ทะเล อาจมีขนาดรวม = 100,000 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต

กล่าวกันว่า โลกพลังงานมักจะมีการประกาศข่าว "ปฏิวัติวงการ) ทุกๆ 20-30 ปี เช่น ที่เริ่มจากถ่านหิน ไขมันปลาวาฬ น้ำมัน ฯลฯ ในช่วงปี 1900-1950/2443-2483

ช่วงปี 1960s-1970s = 1960-1979/2503-2522 มีการนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ และหลังจากนั้นพบพลังงานทางเลือก ซึ่งดี แต่แพง

3-5 ปีที่ผ่านมา, เป็นยุคทองของการฉีดน้ำ ทราย สารเคมีเข้าไประเบิดชั้นหินน้ำมัน (shale gas) ในสหรัฐฯ ซึ่งส่วนใหญ่ได้แก๊ส ส่วนน้อยได้น้ำมัน

มีนาคม 2556 บรรษัทน้ำมัน-แก๊ส-โลหะแห่งชาติญี่ปุ่น (JOGMEC) รายงานการสกัด "น้ำแข็งไฟ (fire ice)" หรือมีเธน ไฮเดรต (methane hydrate) มาใช้สำเร็จ

ญี่ปุ่นตั้งเป้าจะนำน้ำแข็งไฟมาใช้จริงๆ ในปี 2018/2563

มีเธน ไฮเดรต เป็นแกีสที่ถูกกัก-สะสมไว้ในน้ำแข็ง พบในชั้นดินแข็ง (permafrost) ในเขตหนาว-ขั้วโลก, ที่ลาดชันชายฝั่งทวีป-มหาสมุทรที่ลึกเกิน 1,600 ฟุต = 500 เมตร

ปริมาณรวมน่าจะอยู่ที่ 100,000 ล้านล้่านลูกบาศก์ฟุต โดยอยู่ใต้ทะเล 99%, อยู่บนบก 1%

แหล่งสำรวจแรกอยู่นอกชายฝั่งญี่ปุ่น ห่างจากคาบสมุทรอัตสึมิ 80 กม.ที่ระดับความลึก 300 เมตร

การนำขึ้นมาจากทะเลลึกทำให้ความดันของน้ำแข็งไฟลดลง แก๊สมีเธนส่วนหนึ่งจะ "รั่วซึม" ออกม

ประเทศอื่นๆ ที่น่าจะพลังงานสะสมในรูปน้ำแข็งไฟมากได้แก่ จีน นอร์เวย์ รัสเซีย นิวซีแลนด์ เยอรมนี บราซิล ชิลี เกาหลีใต้ แคนาดา อินเดีย และสหรัฐฯ

ประเทศที่ตกลงว่า จะทำการสำรวจร่วมกัน-แลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้แก่ สหรัฐฯ แคนาดา ญี่ปุ่น และเกาหลีใต้

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่า แรงขับใหญ่ที่ทำให้ญี่ปุ่น "ห้าว" ตอนก่อนสงครามโลกครั้งที่ 2 จนเข้าร่วมสงคราม... และแพ้ คือ ความต้องการแหล่งพลังงาน

เรื่องนี้ทำให้มีความเป็นไปได้ว่า การที่จีน "ห้าว" มากขึ้นเรื่อยๆ ในทะเลจีนใต้ น่าจะมีเรื่องพลังงานเป็น 1 ในแรงขับสำคัญ และอาจเกิดสงครามแบบ "ประวัติศาสตร์ซ้ำรอย" ได้เช่นกัน

หลังเกิดเหตุการณ์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะ ไดอิชิรั่วในปี 2011/2554, ญี่ปุ่นต้องปิดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีอยุ่ 54 โรงเป็นส่วนใหญ่

ทางออกตอนนี้ คือ ใช้แก๊ส-น้ำมันปั่นไฟทดแทน ซึ่งทำให้ญี่ปุ่นเป็นประเทศที่นำเข้าแก๊สธรรมชาติ (LNG) มากเป็นอันดับ 1 และน้ำมันมากเป็นอันดับ 3 ของโลก

อินเดียใช้พลังงานจากถ่านหิน แก๊ส และน้ำมันรวมกัน ได้ประกาศว่า จะทำการระเบิดชั้นหินน้ำมันใหม่แล้ว (shale gas policy)

การมีน้ำแข็งไฟบริเวณใกล้อินเดีย-ศรีลังกา-บังคลาเทศ-พม่า เป็นความหวังใหม่ของกลุ่มประเทศที่อยู่ใกล้อินเดีย

การมีอาณาเขตทางทะเลค่อนข้างชัดเจน ยกเว้นบังคลาเทศ-พม่ามีพื้นที่ทับซ้อนที่ยังตกลงกันไม่ได้ ทำให้การสำรวจน้ำแข็งไฟบริเวณใกล้อินเดียน่าจะทำได้ง่าย (ถ้ามีเงินลงทุน)

ปี 1997/2540 อินเดียเริ่มโครงการวิจัยน้ำแข็งไฟ (มีเธน ไฮเดรต)

ปี 2006/2549 สหรัฐฯ ทำการสำรวจแอ่งน้ำแข็งไฟ 4 แห่งใหญ่ได้แก่ แอ่งกฤษณะ-โกดาวารี (Krishna-Godavari basin/KGB), แอ่งมาฮานาดี (มหานที), เกราลา-คอนแคน (Kerala-Konkan; ชื่อหลังคล้าย "ขอนแก่น"), และหมู่เกาะในทะเลอันดามัน (ใกล้พม่า).

ผลสำรวจพบว่า แอ่ง KGB น่าจะเป็นพื้นที่ที่มีน้ำแข็งไฟมากที่สุดแห่งหนึ่งของโลก ทว่า... ปัญหาใหญ่ คือ อินเดียไม่มีเงินพอซื้อเทคโนโลยีในการขุดเจาะ ทำให้ต้องวิจัย-พัฒนาขึ้นเอง หรือไม่ก็ร่วมลงทุนกับสหรัฐฯ-อินเดีย

ภาพที่ 6: หมู่เกาะอันดามัน (ด้านซ้ายของเส้นสีแดง) และนิโคบาร์ทางใต้ของอินเดีย ทำให้อินเดียมีน้ำแข็งไฟสำรองเพิ่มขึ้นมาก

ภาพที่ 7: ยุคไดโนเสาร์ (Deccan phase-2) = 67.5 ล้านปีจนถึง 300,000 ปีก่อน, ทางตะวันตกของอินเดียเป็นแหล่งภูเขาไฟระเบิดซ้ำซาก (แต้มสีแดง) [ princeton.edu ]

ปริมาณลาวา หรือหินละลายสะสมมากจนไหลข้ามประเทศไปทางตะวันออก ไกลกว่า 1,500 กม. (ลูกศรสีแดง)

ปัจจุบันเป็นทางไหลของแม่น้ำกฤษณะ-โกดาวารี และแอ่ง KGB ที่มีน้ำแข็งไฟสะสมมากที่สุดแห่งหนึ่งของโลก

มีเธนเป็นแก๊สเรือนกระจกที่มีความแรง = 21 เท่าของคาร์บอนไดออกไซด์, การพบน้ำแข็งไฟใต้ทะเล 1.2 กม. โดยเฉพาะพบมากในเขตที่มีรอยเลื่อนเปลือกโลก ทำให้ขุดเจาะได้ยาก แถมยังเสี่ยงอันตรายจากแผ่นดินไหวสูง

แนชนัล จีโอกราฟฟิค รายงานว่า การเผามีเธนที่รั่วจากแผ่นดินแข็ง หรือเพอร์มาฟรอสท์ ซึ่งจะได้คาร์บอนไดออกไซด์ก็ยังอันตรายน้อยกว่าการปล่อยให้แก๊สนี้รั่วไปในชั้นบรรยากาศ

ประเทศที่น่าจะได้รับประโยชน์จากน้ำแข็งไฟ (ถ้าใช้ได้จริง) มากเป็นพิเศษ คือ

ญี่ปุ่น ซึ่งหันไปใช้ถ่านหินมากขึ้นเพื่อประหยัด (หลังโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รั่ว)
เกาหลีใต้
อินเดีย ซึ่งใช้ถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานมากเกิน 1/2
จีน +/- กลุ่มประเทศผู้ต่อรองหมู่เกาะทะเลจีนใต้กับจีน (เวียดนาม-ฟิลิปปินส์-อินโดฯ-มาเลเซีย-บรูไน)

ประเทศที่คงจะไม่ดีใจกับน้ำแข็งไฟมากนัก คือ ประเทศผู้ส่งออกแก๊สธรรมชาติ โดยเฉพาะรัสเซีย และกลุ่มประเทศโอเปก (OPEC)

ผุ้เชี่ยวชาญคาดว่า กว่าโลกจะได้ใช้น้ำแข็งไฟ, ต้องใช้เวลาพัฒนาอย่างน้อย 5-10 ปี

ถ้าทำได้จริง, ขนาดเศรษฐกิจของเอเชีย โดยเฉพาะ "ญี่ปุ่น-เกาหลีใต้-จีน-อินเดีย" จะใหญ่กว่านี้มากมาย

ขอขอบพระคุณ / Thank The Diplomat > http://thediplomat.com/2013/05/11/the-new-prize-asias-fire-ice-gas-revolution/?all=true
นพ.วัลลภ พรเรืองวงศ์. 13 พฤษภาคม 56. ยินดีให้ท่านนำบทความไปใช้ได้ โดยอ้างที่มา และไม่จำเป็นต้องขออนุญาต... ขอบคุณครับ > CC: BY-NC-ND

posted on 13 May 2013 12:46 by health2u in health

⚠ แจ้งเนื้อหาไม่เหมาะสม