เปลี่ยนขยะพลาสติกเป็นพลังงานกับ “โรงแรมไฮโดรเจน” แห่งแรกของโลก

30 กรกฎาคม 2563…นี่คือ “ยุทธศาสตร์ไฮโดรเจนแห่งคาวาซากิ” เกิดขึ้นในพื้นที่ที่เคยมีปัญหามลพิษอย่างหนัก แต่ด้วยความที่พื้นที่มีบริษัทเทคโนโลยีมาก จึงร่วมกันพัฒนาเทคโนโลยีด้านสิ่งแวดล้อมขั้นสูงเพื่อช่วยต่อสู้กับปัญหามลพิษในเมือง

ขยะพลาสติกกำลังทำลายท้องทะเลและมหาสมุทรของเรา มลพิษทางทะเลกำลังเป็นปัญหาใหญ่ของโลก ดังจะเห็นได้จากการประชุมสุดยอดผู้นำกลุ่มจี 20 (G20 Summit) ในปี ค.ศ. 2019 ที่ผ่านมา ประเด็นนี้ถูก หยิบยกขึ้นมาพูดคุยเพื่อหาทางออก

ทุกวันนี้เราจึงเริ่มเห็นความเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นรอบตัว ไม่ว่าจะเป็นการที่บรรดาร้านค้าต่าง ๆ ยกเลิกการใช้หลอดพลาสติก หรือเริ่มคิดเงินค่าถุงพลาสติกซึ่งปกติจะใส่ให้ฟรี ในประเทศญี่ปุ่นทั้งภาครัฐและเอกชนมีความก้าวหน้าอย่างเห็นได้ชัดสำหรับ “กลยุทธ์วัฏจักรวัสดุพลาสติก” ซึ่งเป็นแผนยุทธศาสตร์ที่เกิดขึ้นเมื่อเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2018 ด้วยจุดมุ่งหมายเพื่อนำวัสดุพลาสติกไปใช้ให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด แทนที่จะทิ้งให้กลายเป็นเพียงเศษขยะเท่านั้น

การรับมือกับปัญหานี้ ซึ่งกำลังเกิดขึ้นอยู่ ณ ใจกลางกรุงโตเกียวในปัจจุบัน คือโครงการภายใต้การดูแลของเมืองคาวาซากิที่มีชื่อว่า “ยุทธศาสตร์ไฮโดรเจนแห่งคาวาซากิ” แม้ว่าในปัจจุบัน คาวาซากิจะเป็นเมืองที่กำลังเติบโตและมีผู้คนพลุกพล่าน แต่ในอดีตพื้นที่บริเวณนี้เคยประสบกับปัญหามลพิษอย่างหนัก อย่างไรก็ตาม จุดเด่นอย่างหนึ่งของเมืองคาวาซากิคือ มีบริษัทเทคโนโลยีจำนวนมากตั้งอยู่ ซึ่งหลายแห่งก็ได้พัฒนาเทคโนโลยีด้านสิ่งแวดล้อมขั้นสูงเพื่อช่วยต่อสู้กับปัญหามลพิษในเมือง ณ ขณะนี้ทางเมืองก็ได้จับมือกับบริษัทใหญ่หลายบริษัทในการพัฒนาและนำพลังงานไฮโดรเจนมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพ

หนึ่งในโครงการที่เกิดขึ้นภายใต้ความร่วมมือนี้คือ “โรงแรมไฮโดรเจน” แห่งแรกของโลก ซึ่งเปิดทำการเมื่อเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2018 โดยมีเป้าหมายในการผลิตพลังงานไฮโดรเจนด้วยขยะพลาสติก และนำพลังงานที่ได้มาใช้งานภายในโรงแรม โดยในบทความนี้ เราได้พูดคุยถึงการทำงานเบื้องหลังโครงการนี้กับตัวแทนจากบริษัท โชวะ เดนโกะ เค เค (Showa Denko K.K.) ซึ่งเป็นผู้นำโครงการ และบริษัท โตชิบา เอ็นเนอร์ยี่ ซิสเต็มส์ แอนด์ โซลูชัน คอร์ปอเรชั่น ซึ่งเป็นผู้ให้การสนับสนุนหลัก

ซ้าย: โรงงานรีไซเคิลพลาสติก ที่โชวะ เดนโกะ คาวาซากิ
ขวา: ระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนบริสุทธิ์ “H2Rex™” ซึ่งติดตั้งที่โรงแรม คาวาซากิ คิง สกายฟรอนต์ โตคิว เร

▼ “โรงแรมไฮโดรเจน” แห่งแรกของโลก

โรงแรมไฮโดรเจนประจำเมืองคาวาซากิแห่งนี้ มีชื่อเต็มว่า โรงแรม คาวาซากิ คิง สกายฟรอนต์ โตคิว เร (Kawasaki King Skyfront Tokyu REI Hotel) ซึ่งเปิดตัวไปเมื่อวันที่ 1 มิถุนายน ค.ศ. 2018 ท่ามกลางความสนใจจากสื่อจำนวนมาก ด้วยนวัตกรรมอันโดดเด่นของตัวโรงแรมที่สามารถผลิตไฮโดรเจนจากขยะพลาสติก และนำพลังงานที่ได้มาใช้ภายในโรงแรม โดยคิดเป็น 30% ของปริมาณพลังงานทั้งหมดที่โรงแรมต้องการ ซึ่งในปีแรกที่เปิดทำการ ทางโรงแรมได้ทดลองรีไซเคิลขยะพลาสติกทุกอย่าง แม้แต่ของใช้ต่าง ๆ ในห้องพัก (อย่างเช่น แปรงสีฟัน หรือหวี) เพื่อนำมาเป็นวัตถุดิบในการผลิตไฮโดรเจน และแขกที่มาเข้าพักที่โรงแรมเองก็ชื่นชอบเอกลักษณ์ความแปลกใหม่ของโรงแรมเป็นอย่างมาก โดยบอกว่ามันทำให้พวกเขาใส่ใจต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นไปโดยปริยาย เราจึงพูดได้ว่า โรงแรมนี้มีส่วนสำคัญในการสร้างความตระหนักด้านสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างยิ่ง

▼ จับมือกันไขปัญหาห่วงโซ่อุปทานไฮโดรเจน

โรงแรมไฮโดรเจนแห่งนี้ เกิดขึ้นได้ด้วยเทคโนโลยีของ โชวะ เดนโกะ และโตชิบา

“โครงการนี้ เราต้องทำการเชื่อมต่อทุกขั้นตอนของห่วงโซ่อุปทาน (supply chain) ทีละจุด จากขยะพลาสติกไปสู่โรงแรม โดยภารกิจสำคัญที่เราต้องทำคือการค้นหาว่า เราจะเชื่อมโยงห่วงโซ่อุปทานไฮโดรเจนนี้เข้ากับเมืองคาวาซากิได้อย่างไร”  โชทาโร่ ทาคายามะ ผู้จัดการกลุ่มการวางแผนงาน โรงงานคาวาซากิ บริษัท โชวะ เดนโกะ เค เค (Showa Denko K.K.) ย้อนนึกถึงการทำงานในโครงการนี้

ที่บริษัท โชวะ เดนโกะ มีการรีไซเคิลขยะพลาสติกกว่า 195 ตันต่อวัน และได้พัฒนานวัตกรรมที่เรียกว่า “กระบวนการรีไซเคิลพลาสติกคาวาซากิ (KPR)” ซึ่งนำขยะพลาสติกมาเป็นวัตถุดิบในการผลิตแอมโมเนีย โดยกระบวนการนี้จะทำการรีไซเคิลขยะพลาสติกให้กลายเป็นไฮโดรเจน จากนั้นก็นำไฮโดรเจนที่ได้มาใช้เป็นพลังงานในโรงแรม แต่การจะทำให้ห่วงโซ่อุปทานนี้สมบูรณ์ พวกเขาต้องการเทคโนโลยีที่จะสามารถเปลี่ยนไฮโดรเจนให้กลายเป็นพลังงานความร้อนและพลังงานไฟฟ้าได้

สำนักงานใหญ่ของบริษัท โตชิบา เอ็นเนอร์ยี่ ซิสเต็มส์ แอนด์ โซลูชัน คอร์ปอเรชั่น (Toshiba ESS) เองก็ตั้งอยู่ที่เมืองคาวาซากิเช่นกัน และด้วยความเชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงซึ่งได้สั่งสมมาตั้งแต่ช่วงปีทศวรรษ 1960 บริษัทจึงได้พัฒนาผลิตภัณฑ์ “H2Rex™” ซึ่งเป็นระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนบริสุทธิ์ที่จะทำการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นพลังงานความร้อนและพลังงานไฟฟ้า โดยไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่ง ณ เวลาที่โครงการนี้ได้ถือกำเนิดขึ้น ทางบริษัทฯ ได้ติดตั้งระบบที่ว่านี้มากกว่า 100 สถานที่ รวมถึงซูเปอร์มาร์เก็ต และร้านสะดวกซื้อด้วย

ไม่นานทั้งสองบริษัทก็ตระหนักว่า เทคโนโลยีทั้งสองตัวนี้สามารถนำมารวมกันให้เกิดสิ่งที่น่าอัศจรรย์ได้ แต่อย่างไรก็ตาม การสร้างห่วงโซ่อุปทานไฮโดรเจนก็ไม่ใช่เรื่องง่าย

กระบวนการรีไซเคิลขยะพลาสติก

นี่เป็นครั้งแรกที่ระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนบริสุทธิ์ “H2Rex™” จะถูกนำมาติดตั้งกับโรงแรมขนาดใหญ่อย่างโรงแรมไฮโดรเจนแห่งนี้ ซึ่งในระหว่างที่ดำเนินการทดลองระบบ พวกเขาก็พบว่า โหลดพลังงานไฟฟ้ามีความผันผวนสูงเกินกว่าที่ได้คาดการณ์ไว้มาก พวกเขาจึงต้องหาวิธีมาควบคุมความผันผวนนี้

“เราทำการลองผิดลองถูก โดยอาศัยความรู้ที่เราได้จากกรณีศึกษาอื่น ๆ ที่ผ่านมา จนในที่สุดระบบก็เสร็จสมบูรณ์ก่อนที่โรงแรมจะเปิดทำการเพียงไม่กี่วัน ตอนนั้นเรากังวลกันมากว่าจะสามารถวางระบบได้สำเร็จก่อนวันเปิดทำการหรือไม่ แต่สุดท้าย ทั้งทีมเซลส์และทีมเทคโนโลยี รวมถึงทีมงานจากโชวะ เดนโกะ ก็ได้ร่วมแรงร่วมใจกันจนประสบผลสำเร็จด้วยดี พวกเราจึงสามารถสร้างระบบเซลล์เชื้อเพลิงที่มีความเสถียรในการส่งกระแสไฟฟ้าสู่โรงแรมได้ในที่สุด” อาเบะ จากโตชิบา กล่าว

แต่ในตอนนั้น พวกเขาไม่รู้เลยว่ามีอุปสรรคที่ใหญ่กว่ากำลังรอพวกเขาอยู่เบื้องหน้า

▼ ระบบท่อส่งไฮโดรเจน

เขตโทโนมาจิในเมืองคาวาซากิได้ลงทะเบียนเป็นโซนพิเศษเชิงยุทธศาสตร์แห่งชาติในชื่อ “เขตยุทธศาสตร์ระหว่างประเทศโทโนมาจิ” ที่นี่ถือว่าเป็นศูนย์กลางของนวัตกรรม อีกทั้งยังอยู่ในระหว่างการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานอย่างรวดเร็วเพื่อเปลี่ยนเขตนี้ให้กลายเป็นพื้นที่สำหรับการวิจัยและพัฒนาและการสร้างอุตสาหกรรมใหม่ระดับสูงสุดของโลก

“จริงอยู่ที่ว่าพวกเราโชคดีในหลาย ๆ เรื่อง อย่างเช่น โทโนมาจิ คิง สกายฟรอนต์ ซึ่งในตอนนั้นเป็นพื้นที่ที่กำลังพัฒนาใหม่ นั่นหมายความว่าเราสามารถเริ่มพูดคุยถึงการดำเนินโครงการนี้ได้ตั้งแต่ยังไม่มีการก่อสร้างอาคาร แต่นั่นก็ไม่ได้หมายความว่าทุกอย่างจะราบรื่นไร้ปัญหา เพื่อที่จะเชื่อมต่อท่อส่งไฮโดรเจนเข้ากับตัวโรงแรม เราต้องทำการขยายท่อส่งยาวขึ้นอีก 1 กิโลเมตร นอกจากนี้ การติดตั้งท่อส่งไฮโดรเจนเองก็เป็นเรื่องที่ใหม่มาก การผลักดันโครงการไปข้างหน้าจึงเต็มไปด้วยอุปสรรคจนบางครั้งเราเองก็รู้สึกหมดหวังเหมือนกัน”  ทาคายามะ กล่าว

ระบบท่อส่งไฮโดรเจนจะทำให้เราสามารถจัดส่งไฮโดรเจนในปริมาณมากได้อย่างมีเสถียรภาพ อีกทั้งยังเป็นกระบวนการที่ก่อให้เกิดคาร์บอนต่ำ เนื่องจากการจัดส่งวิธีนี้ไม่ก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) อันที่จริงผลคำนวณที่ได้จากการทดสอบนั้นน่าทึ่งมาก เพราะทั้งห่วงโซ่อุปทานนี้ผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ต่ำกว่าการใช้พลังงานประเภทอื่น ๆ ถึง 80%

“การต่อท่อส่งไฮโดรเจนเข้าสู่โรงแรมเป็นโครงการที่แทบไม่เคยเกิดขึ้นเลย เราจึงต้องไปอธิบายโครงการนี้ให้กับองค์กรต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องฟัง องค์กรที่โดยปกติแล้วเราแทบไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์ใด ๆ เลย ตั้งแต่หน่วยงานภาครัฐและเทศบาล บริษัทคู่ค้า สมาคมเพื่อนบ้าน ไปจนถึงผู้มีส่วนได้เสียอื่น ๆ”  ทาคายามะ กล่าว

การเจรจากับองค์กรต่าง ๆ ดำเนินไปเป็นเวลาเกือบสองปี จนในที่สุด ในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2018 ห่วงโซ่อุปทานไฮโดรเจนก็เป็นอันเสร็จสมบูรณ์

จากซ้ายไปขวา: อาเบะ (โตชิบา เอ็นเนอร์ยี่ ซิสเต็มส์ แอนด์ โซลูชัน) ทาคายามะ (โชวะ เดนโกะ) และซูซูกิ (โตชิบา เอ็นเนอร์ยี่ ซิสเต็มส์ แอนด์ โซลูชัน)

▼ นำ “คาวาซากิโมเดล” ไปใช้สำหรับทุกพื้นที่บนโลก

ณ ตอนนี้ เป้าหมายในอนาคตของทั้งสองบริษัทคืออะไร?

“เราอยากจะขยายโครงการที่เราได้ร่วมแรงร่วมใจกันสร้างขึ้นมากับทุกภาคส่วน และนำไปใช้งานกับสถานที่อื่น ๆ โดยไม่จำเป็นต้องเป็นโรงแรมเท่านั้น แต่ก็ยังมีอีกหลายสิ่งที่เราต้องทำ อย่างเช่นนำคนมาเยี่ยมชมโครงการของเรา ในช่วง 2-3 ปีมานี้ มีคนมากมายที่เดินทางมาจากต่างประเทศเพื่อมาเยี่ยมชมโครงการของเรา ทำให้เรารู้สึกว่าเราได้รับความสนใจจากคนทั่วทุกมุมโลก โดยในปัจจุบันมันเป็นเรื่องยากขึ้นมากที่แต่ละประเทศจะส่งออกขยะพลาสติกไปกำจัดที่อื่นได้ ประเทศต่าง ๆ จะต้องหาทางแก้ปัญหานี้ด้วยตนเอง เราจึงคิดว่าเราต้องหาทางโปรโมตโครงการนี้ในทุกช่องทาง เพื่อเป็นกรณีตัวอย่างสำหรับการสร้างสังคมไฮโดรเจนที่จะสามารถแก้ไขปัญหาพลาสติกล้นโลกได้อย่างตรงจุด ดังนั้น แทนที่จะนำเสนอโครงการนี้ให้คนฟังทีละคน เราอยากจะโปรโมตมันให้คนทั่วไปได้รับรู้ แสดงให้โลกเห็นว่ายังมีอีกหนึ่งวิธีในการจัดการกับปัญหาขยะพลาสติก และผมคิดว่ามันจะมีความหมายมากขึ้นเป็นพิเศษหากทางเมืองคาวาซากิเข้าร่วมการโปรโมตในด้านนี้ เพราะเมืองนี้เองก็เคยประสบปัญหาด้านมลพิษมาก่อน” ทาคายามะ อธิบาย

“ในโครงการโรงแรมไฮโดรเจนนี้ เราได้ทำงานร่วมกับทาง โชวะ เดนโกะ ในการสร้างระบบที่สามารถผลิตพลังงานขึ้นจากขยะได้ การกำจัดขยะพลาสติกกำลังเป็นปัญหาใหญ่ในสังคม ไม่ใช่เพียงแค่ในประเทศญี่ปุ่นเท่านั้น แต่ในทุกพื้นที่ทั่วโลก เราจึงอยากจะใช้องค์ความรู้ที่เราได้รับจากการพัฒนาโรงแรมไฮโดรเจนแห่งนี้มาเป็นโซลูชันสำหรับพื้นที่ที่กำลังประสบปัญหาเช่นนี้ทุกหนแห่งในโลก”

ซูซูกิ จากโตชิบา เอ็นเนอร์ยี่ ซิสเต็มส์ แอนด์ โซลูชัน คอร์ปอเรชั่น กล่าวสรุป เรารู้ดีว่า นี่ยังห่างไกลจากความสำเร็จสูงสุดของโครงการนี้ เราหวังว่าอีกไม่นาน โซลูชันนี้จะก้าวไกลเกินกว่าบ้านเกิดอย่างเมืองคาวาซากิ ไปสู่สถานที่ต่าง ๆ ทั่วโลก พร้อมนำพาเทคโนโลยีจากญี่ปุ่นร่วมทางไปด้วยเพื่อช่วยแก้ไขปัญหาพลาสติกในทุก ๆ พื้นที่