วันพุธที่ 3 เมษายน พ.ศ. 2556

ผลิตก๊าซจาก 'หินดินดาน' ความหวังใหม่พลังงานโลก


ปัจจุบันมนุษย์ใช้พลังงานเพิ่มมากขึ้นอย่างน่าใจหาย จนทำให้มีการวิพากษ์วิจารณ์กันว่าหากเรายังไม่ช่วยกันประหยัด ทั้งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติอาจหมดไปจากโลกได้ภายในระยะเวลา 50 ปี ทั้งนี้แนวคิดล่าสุด ’การผลิตก๊าซจากหินดินดาน“ จึงนับเป็นความหวังใหม่ของโลกที่จะสามารถนำมาทดแทนได้ แต่เทคโนโลยีการผลิตค่อนข้างซับซ้อน และถือว่ายังใหม่มากสำหรับประเทศไทย...!!

ดร.ปริญญา พุทธาภิบาล สาขาธรณีศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล วิทยาเขตกาญจนบุรี ให้ความรู้ว่า การเจาะบ่อน้ำมันค้นหาพลังงานเริ่มมีครั้งแรกที่มลรัฐเพนซิลเวเนีย เมืองไททัสวิลล์ เมื่อปี พ.ศ. 2402 ในขณะนั้นจำนวนประชากรโลกมีเพียงประมาณ 1,000 ล้านคนเท่านั้น และเมื่อเวลาผ่านไปไม่ถึง 160 ปี มีประชากรโลกเพิ่มขึ้นกว่า 7 เท่า เป็นประมาณกว่า 7,000 ล้านคน ซึ่ง BP Statistical Review of World Energy Outlook ฉบับเดือนมิถุนายน 2555 ได้รายงานปริมาณสำรองน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติของโลกมีประมาณ 1.65 ล้านล้านบาร์เรล และ 7,361 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต ตามลำดับ โดยมีการใช้พลังงานทั้งสอง คือน้ำมันดิบประมาณ 88 ล้านบาร์เรลต่อวันและก๊าซธรรมชาติ 311,800 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน ซึ่งหากมีการใช้พลังงานดังกล่าวในปริมาณที่คงที่และไม่มีการค้นพบแหล่งสำรองเพิ่มเติมหรือมีแหล่งพลังงานอื่นทดแทน ปริมาณน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติของโลกที่มีอยู่จะหมดลงในอีก 54 ปี และ 64 ปี ตามลำดับ

สำหรับประเทศไทยนั้นกรมเชื้อเพลิงธรรมชาติ กระทรวงพลังงาน ระบุว่า ปี 2554 ประเทศไทยมีปริมาณสำรองน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติเหลวพิสูจน์แล้วประมาณ 400 ล้านบาร์เรล คิดเป็นสัดส่วนน้อยกว่า 0.02 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณสำรองโลก ส่วนปริมาณสำรองก๊าซธรรมชาติที่พิสูจน์แล้วประมาณ 10 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต หรือประมาณ 0.01 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณสำรองโลก ประเทศไทยผลิตน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติได้วันละ 200,000 บาร์เรล และ 2,794 ล้านลูกบาศก์ฟุต หากมีการใช้พลังงานดังกล่าวในปริมาณที่คงที่และไม่มีการค้นพบแหล่งสำรองเพิ่มเติมหรือมีแหล่งพลังงานอื่นทดแทน ปริมาณน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติของไทยที่มีอยู่จะหมดลงในภายในระยะเวลา 50-60 ปี ขณะที่ความต้องการใช้เชื้อเพลิงอีกประเภทคือ น้ำมันดิบ 1 ล้านบาร์เรลต่อวัน และก๊าซธรรมชาติ 4.5 พันล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน สัดส่วนการนำเข้าเชื้อเพลิงทั้ง 2 ในปัจจุบันจึงได้วันละประมาณ 800,000 บาร์เรล และ 1.7 พันล้านลูกบาศก์ฟุต ตามลำดับ

จากข้อมูลปริมาณสำรองพิสูจน์ของทรัพยากรพลังงาน อาจสะท้อนให้เห็นอนาคตด้านพลังงานน้ำมันและพลังงานก๊าซธรรมชาติของไทยที่น่าเป็นห่วงไม่น้อย การยืดอายุแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงของเราที่มีอยู่ให้ยาวนานขึ้นเพื่อเป็นประโยชน์สูงสุดและเป็นธรรมต่อรัฐและต่อผู้ประกอบการคงต้องดำเนินการผสมผสานในหลายรูปแบบ เช่น การเพิ่มศักยภาพและเทคโนโลยีด้านการสำรวจ การพิสูจน์ปริมาณสำรอง และการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มการผลิตในแหล่งเดิม การสำรวจ ค้นหา และพิสูจน์เพิ่มปริมาณสำรองแหล่งปิโตรเลียมใหม่ ๆ การพัฒนาแหล่งปิโตรเลียมบริเวณอ่าวไทยใกล้เขตกัมพูชาน่าจะมีส่วนในการสร้างความมั่นคงด้านพลังได้ไม่น้อย แต่อย่างไรก็ตาม รายงานการเปลี่ยนแปลงปริมาณสำรองน้ำมันดิบโลกจาก 1.21 ล้านล้านบาร์เรล ในปี พ.ศ. 2546 เป็น 1.52 ล้านล้านบาร์เรล ในปี พ.ศ. 2554 และ 1.65 ล้านล้านบาร์เรล ในปี พ.ศ. 2555 และการเปลี่ยนแปลงเพิ่มปริมาณสำรองก๊าซธรรมชาติของโลก ถึง 11 เปอร์เซ็นต์ในช่วงที่ผ่านมา นับเป็นสัญญาณเชิงบวกที่แสดงว่าแนวโน้มในการค้นพบแหล่งปิโตรเลียม   ใหม่ ๆ ทั่วโลก รวมถึงประเทศไทยของเรายังมีความหวังอยู่

โดยเฉพาะพลังงานจาก “หินดิน ดาน” (shale) เป็นหินตะกอนเนื้อเม็ดที่ประกอบด้วยเม็ดตะกอนละเอียดขนาดเม็ดดิน (ขนาด 1/256 มม.) และทรายแป้ง (1/64 มม.) มีลักษณะเป็นชั้นบาง ๆ ส่วนที่ไม่แสดงลักษณะชั้นมักเรียกว่า หินโคลน เกิดสะสมตัวของตะกอนขนาดเล็กและซากพืชสัตว์ ในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำนิ่ง ทั้งบนบก ชายฝั่งและในทะเล ครอบคลุมพื้นที่กว้างขวาง หินตะกอนเนื้อละเอียดกลุ่มนี้พบมากกว่าหินตะกอนกลุ่มอื่น เฉลี่ย 70 เปอร์เซ็นต์ของหินตะกอนทั้งหมด พวกที่มีอินทรีย์สารเป็นองค์ประกอบมาก มักให้สีดำเข้ม (carbonaceous shale) ซึ่งมักเป็นหินต้นกำเนิดปิโตรเลียม (petroleum source rocks) อย่างดี

หินดินดานที่ให้ก๊าซโดยทั่วไปถือเป็นแหล่งกักเก็บชนิดที่มีความต่อเนื่องและมักมีการกระจายตัวกว้างขวาง จึงมีแนวโน้มที่จะเป็นแหล่งกักเก็บที่มีอายุการผลิตที่ยาวนาน ต่างจากแหล่งก๊าซธรรมชาติปกติที่แหล่งกำเนิดและแหล่งกักเก็บก๊าซอยู่ในที่เดียวกัน การผลิตก๊าซจากชั้นหินดินดานในประเทศสหรัฐอเมริกา โดยเฉพาะบริเวณอ่าวด้านตะวันออก ส่วนกลางของทวีป และบริเวณเทือกเขาร็อกกี้ ได้มีการพัฒนามานับศตวรรษแล้ว ผลผลิตก๊าซดังกล่าวจากหินดินดานเป็นทั้งหินต้นกำเนิดและหินกักเก็บปิโตรเลียมในก้อนเดียวกัน ได้เพิ่มขึ้นในอัตราที่น่าประทับใจ โดยเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 48 เปอร์เซ็นต์ต่อปี ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2549

และในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2554 ส่วนนี้ได้ครองสัดส่วนของตลาดก๊าซธรรมชาติในประเทศสูงถึง 30 เปอร์เซ็นต์ทำให้ราคาซื้อขายก๊าซธรรมชาติลดต่ำลงมาก จาก 13 ดอลลาร์สหรัฐ ในปี พ.ศ. 2549 เหลือเพียง 4 ดอลลาร์สหรัฐ ในปี พ.ศ. 2554 แหล่งก๊าซข้างต้นได้เพิ่มปริมาณสำรองก๊าซธรรม ชาติพิสูจน์ของประเทศสหรัฐอเมริกาอีก 36 เปอร์เซ็นต์ หรืออีก 687 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2554 ศักยภาพของก๊าซในหินดินดานนั้นได้ส่งผลกระทบต่อตลาดก๊าซธรรมชาติบ้างแล้ว และมีหลายประเทศที่ตื่นตัวสนใจในเทคโนโลยีนี้ เช่น โปแลนด์ ฝรั่งเศส สหราชอาณาจักร ออส เตรเลีย และ จีน การประเมินปริมาณสำรองก๊าซจากชั้นหินดินดานอยู่กับที่ใน 32 ประเทศทั่วโลก เบื้องต้นประมาณ 22,000 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต โดยมีส่วนที่เทคโนโลยีจะสกัดออกมาใช้ได้ ประมาณ 5,760 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต

การผลิตก๊าซจากชั้นหินดินดาน ถือเป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่สำหรับประเทศไทย แต่เคยมีกรณีศึกษาว่าด้วยเรื่องการพัฒนาก๊าซธรรมชาติจากชั้นหินดินดานของไทยในภาคตะวันออกเฉียงเหนือรวมสองเรื่อง คือ ’การประเมินศักยภาพก๊าซในหินดินดานจากหลุมเจาะเก่าในแอ่งสกล นคร” โดย ดร.ภูมี ศรีสุวรรณ กรมเชื้อเพลิงธรรมชาติ (พ.ศ. 2549) ซึ่งได้ประเมินปริมาณสำรองก๊าซ ณ แหล่งประมาณ 4 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต และ ’การวิเคราะห์ธรณีเคมีของหินดินดานอายุไทรแอสซิก เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการสร้างรอยแตกเชิงไฮโดรลิกในชั้นหิน บริเวณบ้านซัลพลู อำเภอปากช่อง จังหวัดนครราชสีมา” โดยนางสาววิภาดา นิพนธ์ บัณฑิตธรณีศาสตร์ มหา วิทยาลัยมหิดล วิทยาเขตกาญจนบุรี ได้สรุปผลการศึกษาว่ามีความเป็นไปได้ที่จะสร้างรอยแตกเชิงไฮโดรลิกในชั้นหินดินดานในระดับดีที่สุด และระดับดีปานกลาง

ตามสภาพธรณีวิทยาของประเทศ ไทยชั้นหินดินดานพบอยู่ทั่วไปในทุกภูมิภาคของประเทศ ในช่วงธรณีกาลต่าง ๆ ตั้งแต่ชั้นหินตะกอนส่วนล่างสุดถึงส่วนที่วางตัวอยู่บนสุด หรือตั้งแต่ยุคพาเลโอโซอิก (ยุคเก่า) ยุคมีโซโซอิก (ยุคกลางหรือยุคไดโนเสาร์) และยุคซีโนโซอิก (ยุคใหม่หรือยุคที่ให้ถ่านหิน หินน้ำมัน และปิโตรเลียมส่วนใหญ่ของภูมิภาค) อย่างไรก็ตามข้อมูลเกี่ยวกับศักยภาพการสะสมก๊าซ ความสามารถในการให้ก๊าซ ความหนาและความต่อเนื่องของชั้นหินในกลุ่มหินอายุต่าง ๆ ต้องมีการศึกษาวิเคราะห์อย่างละเอียดชัดเจน

สำหรับข้อจำกัดการขุดเจาะหิน ดินดาน ความซับซ้อนของเทคโนโลยีการขุดเจาะโดยใช้น้ำแรงดันสูงผสมสารเคมีและทราย คือ 1.ความชัดเจนของศักยภาพก๊าซในหินดินดาน ในประเทศสหรัฐอเมริกานั้นไม่อาจปฏิเสธได้เพราะประสิทธิภาพในการพัฒนาแหล่งของประเทศสหรัฐอเมริกาขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ที่สำคัญคือการพัฒนาเทคโนโลยีด้านการเจาะและการผลิต ทำให้สามารถลดต้นทุนได้อย่างมาก อุปสรรคสำคัญคือความไม่สม่ำเสมอของชั้นหินดิน ดานและการที่ต้องเจาะหินพร้อม ๆ กับการอัดน้ำแรงดันสูงให้หินแตก 2.การพัฒนาแหล่งก๊าซในหินดินดานต้องพึ่งพาการเจาะขนานใหญ่ การเจาะต่อเนื่อง การอัดแรงดันน้ำและสารเคมีเพื่อให้เนื้อหินแตกมาก ๆ เป็นการเพิ่มรอยแตก เพื่อก๊าซที่แทรกในช่องว่างระหว่างเม็ดตะกอนจะได้ถูกปล่อยออกมา จึงต้องอาศัยทั้งความชำนาญและความเชี่ยวชาญพิเศษที่เพียงพอ และโดยที่ต้องมีหลุมเจาะที่ค่อนข้างถี่ อาจกระทบต่อการใช้ประโยชน์ที่ดิน หากเป็นพื้นที่มีประชากรหนาแน่น

3. ด้านสิ่งแวดล้อมที่พึงระวัง เนื่อง จากกระบวนการอัดแรงดันน้ำให้หินดินดานแตกนั้นต้องใช้น้ำจำนวนมากร่วมกับสารเคมี หากไม่มีการควบคุมและจัดการที่เหมาะสม สารเหล่านี้อาจปนเปื้อนแหล่งน้ำบาดาลและน้ำผิวดิน รวมถึงโอกาสที่ก๊าซมีเทนไหลเข้าสู่บ่อน้ำใช้ผิวดิน 4.กฎเกณฑ์การอนุญาตขุดเจาะเพื่อผลิตก๊าซจากหินดินดาน ในแต่ละภูมิภาค หรือแม้แต่ในแต่ละมลรัฐของประเทศสหรัฐอเมริกาก็ไม่เหมือนกัน และด้วยความไม่แน่ชัดเกี่ยวกับผลกระทบสิ่งแวดล้อม มลรัฐนิวยอร์ก และแมรีแลนด์ได้แขวนการอนุญาตการใช้เทคโนโลยีแรงดันน้ำอัดหินดินดานให้แตกนี้ไว้ก่อน ส่วนประเทศฝรั่งเศสซึ่งพึ่งพาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์กว่า 70 เปอร์เซ็นต์ได้ออกกฎหมายแบน (ห้าม) การใช้ hydraulic fracturing

5.ประเทศไทยเองควรมีการเตรียมพร้อม และติดตามเทคโนโลยีฯอย่างใกล้ชิด ควรผูกเงื่อนไขให้ผู้ได้รับสัมปทานสำรวจผลิตปิโตรเลียมที่จะมีขึ้นรอบใหม่เป็นผู้ศึกษาเก็บข้อมูลพื้นฐาน เกี่ยวกับศักยภาพก๊าซในหินดินดานของพื้นที่สัมปทานนั้น ๆ เพื่อเป็นข้อมูลพื้นฐานสำหรับการใช้ประโยชน์ในอนาคต

และสุดท้ายการประหยัดพลังงาน การใช้พลังงานให้มีประสิทธิภาพสูงสุด การส่งเสริมและสนับสนุนให้มีการศึกษาวิจัยเพื่อหาพลังงานทางเลือกอื่น ๆ อย่างจริงจัง ล้วนเป็นทางเลือกของเราสำหรับการเผชิญวิกฤติการพลังงานของประเทศในอนาคต…!!
รู้จักพลังงานทางเลือกอื่น
1.ถ่านหิน ถือเป็นแหล่งพลังงานหลัก ราคาถูกกว่าพลังงานประเภทอื่น ๆ ยกเว้นพลังน้ำ โดยประเทศที่มีปริมาณสำรองแหล่งถ่านหินลำดับต้น ๆ ของโลก ได้แก่ สหรัฐอเมริกา รัสเซีย จีน ออสเตรเลีย และอินเดีย มีปริมาณถ่านหินสำรองพิสูจน์ทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 909 พันล้านตัน ถ้าใช้ในอัตราปัจจุบันจะสามารถใช้ได้อีกไม่น้อยกว่า 155 ปี สำหรับประเทศนำเข้าถ่านหินรายใหญ่ คือ ญี่ปุ่น จีน เกาหลีใต้ ไต้หวัน อินเดีย สหราชอาณาจักร และเยอรมนี ซึ่งถ่านหินส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตไฟฟ้า ประเทศที่มีโรงไฟฟ้าถ่านหินจำนวนมากลำดับ
ต้น ๆ ของโลก ได้แก่ สหรัฐอเมริกา จีน อินเดีย รัสเซีย ออสเตรเลีย โปแลนด์ ญี่ปุ่น และเวียดนาม ซึ่งโรงไฟฟ้าถ่านหินส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้เทคโนโลยีถ่านหินสะอาด เป็นพื้นฐาน ประกอบกับราคาต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่ต่ำกว่าเชื้อเพลิงประเภทอื่น จึงเป็นทางเลือกที่แม้แต่ประเทศร่ำรวยทั้งในยุโรป อเมริกา และเอเชียต่างปฏิเสธไม่ได้ โดยประเทศสหรัฐอเมริกาพึ่งพาไฟฟ้าจากพลังงานถ่านหินมากถึง 49 เปอร์เซ็นต์

2.พลังงานชีวมวล จากวัตถุดิบในท้องถิ่น ของเสียหรือขยะชีวมวล เพื่อผลิตพลังงานจากวัสดุข้างต้น เช่น แป้งมันสำปะหลัง น้ำมันปาล์ม เอทานอล ไบโอดีเซล ก๊าซชีวภาพ ฟาร์มปศุสัตว์ และพลังขยะ พลังงานส่วนนี้แม้ว่าจะมีขนาดเล็ก แต่สามารถช่วยให้ชุมชนเข้มแข็ง และสามารถพึ่งพาตนเองได้มากขึ้น

3.พลังงานแสงอาทิตย์ มีมากมายมหาศาล ประเมินว่าถ้าสามารถดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ที่ปล่อยออกมาได้เพียง 0.02 เปอร์เซ็นต์ ก็เพียงพอสำหรับความต้องการพลังงานที่ใช้อยู่ในปัจจุบันของคนทั้งโลก การใช้พลังงานแสงอาทิตย์จึงมีความตื่นตัวและเจริญเติบโตมากที่สุด ถึง 35 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับพลังงานทดแทนอื่น ๆ โดยเฉพาะในประเทศ จีน อินเดีย อียู ญี่ปุ่น และออสเตรเลีย ส่วนประเทศไทยก็มีการพัฒนาและใช้พลังงานส่วนนี้เพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตามประเทศในแถบที่มีศักยภาพด้านพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุดนั้นอยู่บริเวณทะเลทราย

4.พลังงานนิวเคลียร์ เป็นพลังงานที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกมาน้อยที่สุดและผลิตไฟฟ้าราคาต่อหน่วยด้วยต้นทุนต่ำกว่าเชื้อเพลิงประเภทอื่น แต่หลังจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ที่ Fukushima ประเทศญี่ปุ่นเมื่อไม่นานมานี้ทำให้มีการชะลอการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลก

5.พลังงานลม พื้นที่ศักยภาพสูงของพลังงานลมอยู่กลางทะเล มหาสมุทร ไม่มีสิ่งกีดขวาง โดยกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงานได้ดำเนินการพัฒนาต้นแบบกังหันลมผลิตไฟฟ้าขนาด 50-250 KW ความเร็วลมต่ำที่เหมาะสมสำหรับสภาพภูมิประเทศและความเร็วลมของประเทศไทย

6.พลังความร้อนใต้พิภพ พื้นที่ศักยภาพสูงของพลังงานความร้อนใต้พิภพ มักอยู่ใกล้บริเวณที่เป็นแนวสันโค้งภูเขาไฟมีพลัง หรือบริเวณที่อยู่ใกล้ภูเขาไฟมีพลัง และบริเวณใกล้รอยตะเข็บหรือรอยต่อระหว่างแผ่นธรณี เช่น ประเทศญี่ปุ่น นิวซีแลนด์ เม็กซิโก อินโดนีเซีย และฟิลิปปินส์ เป็นต้น สำหรับประเทศไทยมีแนวรอยเลื่อนหลายแนวที่ส่งผ่านความร้อนขึ้นมาจากใต้พิภพ แหล่งน้ำพุร้อนต่าง ๆ ล้วนเป็นพื้นที่ศักยภาพพลังความร้อนใต้พิภพ ปัจจุบันได้มีการพบแหล่งน้ำพุร้อนกว่าร้อยแห่ง ส่วนใหญ่อยู่ในภาคเหนือ บางส่วนอยู่ในภาคใต้และภาคกลาง



ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น