พลังงานอะไรจะสามารถทดแทนน้ำมันได้

พลังงานอะไรจะสามารถทดแทนน้ำมันได้
What Can Replace Cheap Oil--and When?
เรื่อง โดย ริชาด และ คณะ (Richard A. Kerr and Robert F. Service) ใน Science, Vol 309, Issue 5731, 101 , 1 July 2005



บนเส้นทางการใช้พลังงานจากแหล่งเก่าจนถึงใหม่นั้น อาจจะขรุขระ แต่การเปลี่ยนแหล่งพลังงานของเราก็เป็นไปอย่างราบรื่นดี หลังจากกว่าศตวรรษที่การขนส่ง ขึ้นอยู่กับฟืน ถ่านหินและไอน้ำ สู่การใช้พลังงานแบบผสมผสาน

การอุตสาหกรรมก็ได้ถึงกำเนิดขึ้น เมื่อเริ่มมีการใช้น้ำมัน การขนส่งทางบก และทะยานขึ้นสู่อากาศ ก็ทำได้โดยไม่ต้องกังวลว่าบนทางข้างหน้าจะหาไม้ฟืนหรือถ่านหินจากที่ไหน หรือการเติบโตอย่างรวดเร็วของการผลิตพลังงานจะทำอะไรกับโลกของเรา


ยุคสมัยเปลี่ยนไป ราคาน้ำมันกำลังเพิ่มสูงขึ้น น้ำแข็งจากขั้วโลกทั้งสองกำลังละลายดังที่ปรอทวัดอุณหภูมิทั่วโลกกำลังทะยานขึ้น การเปลี่ยนการใช้พลังงานครั้งต่อไปจะราบรื่นเหมือนเมื่อครั้งอดีตหรือไม่ ขึ้นอยู่กับคำถาม 3 ข้อใหญ่ๆ คือ


เมื่อไหร่โลกจะถึงจุดสูงสุดของการผลิตน้ำมัน

ความไวในเปลี่ยนแปลงของโลกต่อการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากเชื้อเพลิงฟอสซิล (fossil) ของเราเป็นอย่างไร

และเมื่อไหร่ที่พลังงานทดแทนอย่างอื่นจะนำออกมาใช้ได้ในราคาที่สมเหตุสมผล

มีข้อขัดแย้งอยู่เล็กน้อยตรงที่โลกกำลังใช้น้ำมันจนใกล้จะหมดแล้ว ข้อถกเถียงคืออีกนานเท่าไหร่ ความต้องการใช้น้ำมันเพิ่มขึ้น 1 ถึง 2 เปอร์เซ็นต์ (percent) ทุกปี และเรากำลังดูดน้ำมันขึ้นมาจากใต้พื้นโลก 1,000 บาร์เรล (barrel) ทุกๆวินาที

มองในแง่ร้าย นักธรณีวิทยาที่ก่อตั้งบริษัทผลิตน้ำมันนั้น ทุกบริษัทคาดหวังจะผลิตน้ำมันให้ถึงจุดสูงสุดของการผลิตให้เร็วที่สุด

พวกเขาให้ความสำคัญกับการทำนายของนักธรณีวิทยา เอ็ม คิง ฮับเบอร์ (M. King Hubber) ที่ทำนายอย่างถูกต้องเมื่อปี 1956 ว่า การผลิตน้ำมันใน สหรัฐอเมริกา จะถึงจุดสูงสุดของการผลิตในปี 1970

โดยการใช้วิธีเดียวกันนี้ โดยรวมการบันทึกการผลิตในอดีต และการค้นพบต่างๆ พวกเขาทำนายว่า จุดสูงสุดในการผลิตจะมาถึงภายในทศวรรษนี้ มองในแง่ดี นักเศรษฐศาสตร์ทรัพยากร เถียงว่าการผลิตน้ำมันนั้น ขึ้นอยู่กับเศรษฐกิจและการเมืองมากกว่า ที่เกิดขึ้นใต้ดิน

นวัตกรรมทางเทคโนโลยี (technological innovation) จะเข้ามาแทรก และการผลิตก็ยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป พวกเขากล่าว แม้กระนั้น เมื่อกลางศตวรรษเป็นช่วงที่ทุกคนปรารถนาให้การผลิตขึ้นถึงจุดสูงสุด นั่นพิจารณาว่ายังเร็วเกินไป


สหรัฐต้องการเริ่มทดแทนการใช้น้ำมัน ด้วยพลังงานอย่างอื่น 40 เปอร์เซ็นต์ (percent) ของพลังงานที่ได้จากน้ำมัน และเมื่อมองเรื่องการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงของสภาพอากาศ การใช้พลังงานทดแทนจากแหล่งอื่นที่ไม่ใช่พลังงานจาก ฟอสซิล (fossil) จึงเป็นเรื่องเร่งด่วนมากขึ้น

หาก เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศของโลกอย่างเฉียบพลันขึ้น การเปลี่ยนพลังงานหลักจากการใช้น้ำมันไปเป็นพลังงานทดแทนก็เตรียมที่จะต้องนำมาใช้ในทันที

แสงอาทิตย์ส่องสู่ผิวโลกตลอดเวลา ด้วยพลังงาน 86,000 ล้านล้าน วัตต์ (Trillion watts) หรือ เตตระวัตต์(Tetra watts) ประมาณ 6,600 ครั้ง เป็นปริมาณที่มนุษย์นำมาใช้ในแต่ละปี ลม มวลชีวภาพ และพลังงาน นิวเคลียร์ (Nuclear) ก็มีอยู่อย่างมากมาย และเราก็ไม่ได้ขาดโอกาสสำหรับการใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพมากกว่าเหล่านี้


แน่นอนว่าพลังงานจากแหล่งอื่นได้ถูกยกขึ้นมาเป็นประเด็น ผู้สนับสนุน นิวเคลียร์ ฟิชชั่น (Nuclear fussion) ในการหาทางออกนี้ไม่เคยจะไม่มีคนโต้แย้ง ในปัญหาระยะยาวเรื่องปัญหากากกัมมันตภาพรังสี และเกี่ยวกับความรับผิดชอบในและต้นทุนอันมหาศาล ทำให้ประเด็นนี้ถูกหยิบยกออกไป


แหล่งพลังงานทดแทนกำลังเลือนลาง ทำให้มันยาก และแพงในการหาพลังงานที่เพียงพอจากมันในราคาถูก เพียงเท่านี้ พลังงานลมได้นำทางไปสู่การติดตั้งที่นำพลังงานมาให้กว่า 40 พันล้าน วัตต์ (billion watts) หรือ กิกะวัตต์ (gigawatts) ให้กระแสไฟฟ้าราว 4.5 เซนต์ (cent) ต่อกิโลวัตต์ ชั่วโมง (kilowatt hour)
ฟังดูดี แต่หน่วยในการนำมาใช้เป็นพลังงานทดแทนนั้น ยังต่ำมาก เมื่อเทียบกับพลังงาน ฟอสซิล (fossil) ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ในสหรัฐ พลังงานทดแทนคิดเป็น 6 เปอร์เซ็นต์ (percent) ของพลังงานที่ผลิตขึ้นในปัจจุบัน และ ความต้องการพลังงานทั่วโลกประเมินไว้ว่า จะมีการเติบโตขึ้นประมาณ 13 เตตระวัตต์ (tetrawatts) ต่อปี

และปัจจุบันไปจนถึงกลางศตวรรษนี้จะอยู่ที่ระหว่าง 30 ถึง 60 เตตระวัตต์ (tetrawatts) การใช้พลังงานทดแทนจะขยายตัวอย่างกว้างขวางมาใช้แทนแหล่งพลังงานในปัจจุบัน และจะกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการใช้พลังงานของโลกในอนาคต


สิ่งใดจำเป็นจะต้องมีเพื่อที่จะให้สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้น การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งที่จำเป็นดูเหมือนจะเป็นการใช้พลังงานอย่างมีการวางแผน อย่างน้อยก็เพื่อซื้อเวลาสำหรับการหาพลังงานอย่างอื่นที่มีประสิทธิภาพมาทดแทน ราคาของอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้ลดลงมา 2 ครั้งใหญ่ๆในช่วง 30 ปีมานี้

และผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่ประเมินไว้ว่าจะลดลงอีก 100 เท่า ก่อนที่พลังงานแสงอาทิตย์ได้เปลี่ยนมาใช้เป็นพลังงานหลัก ความก้าวหน้าใน นาโนเทคโนโลยี (nanotechnology) อาจช่วยให้ระบบกึ่งตัวนำชนิดใหม่ๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการสะสมพลังงาน และบางทีอาจจะผลิตเชื้อเพลิงเคมีโดยตรงจาก แสงอาทิตย์ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)และ น้ำ


แต่สิ่งเหล่านี้จะมาทันเวลา เพื่อที่จะหลีกเลี่ยงวิกฤตพลังงาน หรือไม่ก็ขึ้นอยู่กับว่า มันได้รับความสำคัญแค่ไหนที่จะมีการวิจัยและการพัฒนาทางด้านพลังงาน และมันก็จำเป็นจะต้องมีนโยบายระดับโลกอันเป็นเอกฉันท์ในเรื่องอะไรก็ตามที่วิทยาศาสตร์ได้บอกกับเรา

อ้างอิง
http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/309/5731/101.pdf

http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/309/5731/101