ปัจจุบันทั่วโลกไม่เพียงแต่จะประสบปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรเท่านั้น แต่ยังเผชิญหน้ากับภาวะโลกร้อนหรือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอกาศอีกด้วย ซึ่งสาเหตุสำคัญประการหนึ่งมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงของยานยนต์ประเภทต่างๆ ที่มีเป็นจำนวนมากจนกระทั่งก่อให้เกิดปัญหามลพิษทางอากาศ และทางออกที่ประเทศต่างๆ ได้นำมาใช้แก้ปัญหาก็คือ ยานยนต์สะอาดนั่นเอง

ยานยนต์สะอาดอาจหมายถึงยานพาหนะที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่หรือเซลล์เชื้อเพลิงซึ่งใช้ไฮโดรเจนก็ได้ และบางครั้งก็อาจใช้พลังงานทั้งสองอย่าง  แนวคิดของยานยนต์ไฟฟ้าได้รับการคิดริเริ่มมานานแล้วหลายปี แต่ปัจจุบันเพิ่งได้รับการพิสูจน์ว่าจะส่งผลดีต่อการแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหากทั่วโลกมีความร่วมมือกันทำในวงกว้างซึ่งสามารถทำในเชิงพาณิชย์ได้ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงไปสู่สิ่งที่ดีกว่าเช่นนี้ก็ขึ้นอยู่กับพวกเราทุกคน

จากหนังสือสถิติตลาดรถยนต์ไฟฟ้าที่ตีพิมพ์โดยสมาคมผู้ค้าและผู้ผลิตยานยนต์ เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2562 ได้ระบุว่ารถยนต์ไฟฟ้าในประเทศสหราชอาณาจักรมีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในช่วงสองสามปีที่ผ่านมา กล่าวคือ มีรถยนต์ไฟฟ้าประมาณ 500 คันต่อเดือนที่ได้ลงทะเบียนไว้ในช่วงครึ่งปีแรกในปี 2557 ต่อมาตัวเลขได้เพิ่มสูงขึ้นเป็น 5,000 คันต่อเดือนในปี 2561

อย่างไรก็ตาม การผลิตรถยนต์ไฟฟ้าไม่ได้เป็นที่ทำได้ง่ายๆ แต่มีความท้าทายที่ต้องเผชิญหน้าทั้งในแง่ของผู้ผลิตและผู้บริโภคก่อนที่จะมีการผลิตออกมา เกี่ยวกับเรื่องนี้ ยาซูจิ ชิบาตะ ผู้จัดการทั่วไปของโตโยต้ามอเตอร์ แห่งแผนกประเมินยานพาหนะที่ขับเคลื่อนโดยไฟฟ้าได้กล่าวไว้ว่า เป้าหมายประการแรกของการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า คือการพัฒนายานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าไปสู่ระดับมีสมรรถนะเดียวกันและมีความน่าเชื่อถือเช่นเดียวกับยานพาหนะแบบเดิมด้วยงบประมาณที่สมเหตุสมผล นอกจากนี้ ยังต้องเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิดกับข้อกำหนดของการประกันสมรรถนะรถยนต์ที่สามารถตอบสนองความต้องการของลูกค้าได้ โดยเฉพาะในเรื่องของการประหยัดพลังงานเชื้อเพลิง (สำหรับโตโยต้ารุ่น “มิไร” ใช้ระบบเซลล์เชื้อเพลิงที่ประหยัดพลังงานและมีสมรรถนะเช่นเดียวกับยานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยน้ำมัน และใช้เวลาสามนาทีในการเติมไฮโดรเจน)

ยิ่งไปกว่านั้น สิ่งที่สำคัญในเรื่องนี้ก็คือ สมรรถนะของระบบเซลล์เชื้อเพลิงซึ่งเป็นหน่วยไฟฟ้าที่เล็กที่สุด และ Fuel-cell stack (อุปกรณ์แปลงไฮโดรเจนเป็นไฟฟ้า)  ซึ่งเป็นเรื่องหลักที่ต้องให้ความสำคัญ   สำหรับแบตเตอรี่มีข้อกำหนดเฉพาะสองอย่างคือ การจัดเก็บและการจ่ายพลังงาน  แตกต่างจากน้ำมันแก๊สโซลีน (น้ำมันเบนซิน) ที่สมรรถนะของแบตเตอรี่จะเปลี่ยนไปพร้อมกับอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมและการใช้งาน

ยังมีความแตกต่างระหว่างการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าในยานพาหนะที่ใช้แบตเตอรี่และยานพาหนะที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงหรือไฮโดรเจน ซึ่งไฟฟ้าของแบตเตอรี่มีจำนวนพลังงานไฟฟ้าจำกัด ความท้าทายก็คือ ในกรณียานยนต์อย่างรถบรรทุกยกลาก จะมีการจ่ายไฟอยู่ตลอดเวลา ซึ่งหมายความว่ามีสมรรถนะที่ตอบสนองต่อแรงกระชากและความต้องการพลังงานเมื่อมีการยกสิ่งของได้น้อยกว่า หรืออีกนัยหนึ่ง คือ มีความสูญเสียประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่องรวมถึงผลิตภาพโดยรวม

อย่างไรก็ตาม ยานพาหนะที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงสามารถทำหน้าที่ในการใช้สมรรถนะงานได้ 100% จนถึงหยดสุดท้าย เพราะแบตเตอรี่จัดเก็บแค่พลังงานที่จำกัดไว้จำนวนหนึ่ง แต่พลังงานไฮโดรเจนกลับมีสมรรถนะที่สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ

ความแตกต่างดังกล่าวมีการประมาณการจากปัจจัยสองประการ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเซลล์เชื้อเพลิงมีการใช้งานที่ยาวนานกว่าและส่งผลต่ออากาศและสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าอย่างไม่ต้องสงสัยและใช้เวลาในการสร้างพลังงานในเวลาที่สั้นกว่า 3 – 5 นาที ความแตกต่างนี้ รถยนต์ของเทสล่าได้พิสูจน์มาแล้วด้วยการชาร์จพลังงานไฟฟ้าภายในเวลา 20 นาทีเท่านั้น ดังนั้น แนวโน้มในอนาคตจึงค่อนข้างแน่นอนว่าจะมีการใช้พลังงานแบบไฮบริดคือใช้ทั้งเซลล์เชื้อเพลิงและเทคโนโลยีแบตเตอรี่ร่วมกัน

มีการศึกษาจำนวนหนึ่งได้ชี้ให้เห็นว่าสำหรับตลาดรถยนต์ที่จะเปลี่ยนไปใช้พลังงานทางเลือกดูเหมือนจะทำได้ง่าย  ก็เพียงแค่แทนที่รถยนต์ที่ใช้แก๊สโซลีนด้วยการใช้แบตเตอรี่ทางเลือกเท่านั้น ซึ่งในความเป็นจริง ไม่ใช่เรื่องที่ง่ายๆ หรือตรงไปตรงมาแบบนั้น

มีเพียงพลังงานไฟฟ้าที่จะสามารถจัดการกับการเปลี่ยนแปลงนี้ได้ และด้วยการผลิตไฮโดรเจน ความผันแปรของไฟฟ้าสามารถทำให้สมดุลได้ตลอดวันซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมวิศวกรรมสำหรับการแก้ไขปัญหาแบบผสมผสานจึงมีความสำคัญ การแทนที่ด้วยพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์หรือแม้แต่พลังงานนิวเคลียร์ในรถยนต์จะไม่สามารถทำได้เพราะแหล่งพลังงานเหล่านั้นห่างไกลจากระบบของรถยนต์ด้วยตัวของมันเอง แต่หากเป็นพลังงานไฮโดรเจน  ไฟฟ้าจะถูกนำไปแจกจ่ายพลังงานตามสถานีที่มีอยู่ได้

ถ้าเช่นนั้นแล้ว การใช้ยานยนต์พลังงานไฟฟ้าจะเป็นมิตรหรือเป็นศัตรูต่อผู้ใช้งานกันแน่ พบกับคำตอบได้ในบทความครั้งต่อไปค่ะ

ที่มา:
1. https://www.iso.org/news/ref2392.html
2. http://www.thaiautopress.com/โตโยต้า-มิไร-รถยนต์พลั/

Related posts

• วัสดุเหลือใช้ ท้าทายวิศวกรรมก่อสร้าง
• การตามหาผู้สูญหาย เกี่ยวข้องกับมาตรฐานอย่างไร
• องค์กรก้าวไกล แข่งขันได้ด้วย ISO 45001 ตอนที่ 1
• ทำไมต้องมีมาตรฐาน IoT
• “ใช้น้ำบาดาลอย่างยั่งยืน” เนื่องในวันอนุรักษ์น้ำสากล

Tags: Energy, Environment, Environmental Management, Standardization