ในยุคที่โลกกำลังเผชิญกับวิกฤตการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลและส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียนถือเป็นประเด็นสำคัญทั่วโลก อย่างไรก็ตาม พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม มีข้อจำกัดคือ มีความไม่สม่ำเสมอในการผลิตและการจัดเก็บที่ยังต้องปรับเข้าหากับระบบพลังงานในปัจจุบัน เพื่อแก้ปัญหานี้ เทคโนโลยี Power-to-X (PtX หรือ P2X) จึงถูกพัฒนาขึ้น โดยมีเป้าหมายเพื่อเปลี่ยนไฟฟ้า โดยเฉพาะไฟฟ้าส่วนเกินที่ได้จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนให้กลายเป็น X ซึ่งอาจเป็นเชื้อเพลิงสังเคราะห์ สารเคมี หรือความร้อนที่สามารถนำไปใช้ได้ในหลายภาคส่วน เชื้อเพลิงที่ผลิตได้จาก PtX มักถูกเรียกว่า e-fuels (electro-fuels) สามารถจัดเก็บหรือใช้ในภาคส่วนที่ยากต่อการลดคาร์บอนและอุตสาหกรรมที่ยากต่อการใช้ไฟฟ้าโดยตรง หรือนำเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่ได้กลับไปผลิตไฟฟ้าได้อีกครั้ง สร้างความมั่นคงทางพลังงาน และเพิ่มศักยภาพการใช้งานพลังงานสะอาดในภาคส่วนต่าง ๆ ดังแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 ภาพรวมของการประยุกต์ใช้ Power-to-X (PtX) ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ

ที่มา : https://europeanenergy.com/green-solutions/ptx/

หลักการทำงานของ Power-to-X

                Power-to-X (PtX) หมายถึง กระบวนการที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนไปเป็นพลังงานรูปแบบอื่น (X) โดยจะเป็นรูปแบบอะไรก็ได้ เช่น

                      o Power-to-Gas (PtG): การแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นเชื้อเพลิงในรูปแบบก๊าซ เช่น การผลิตไฮโดรเจนสีเขียวผ่านกระบวนการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าที่ได้จากพลังงานหมุนเวียน (Electrolysis) หรือการผลิตก๊าซสังเคราะห์ (Synthetic Natural Gas: SNG) หรือมีเทนสังเคราะห์ (Synthetic Methane) โดยการนำไฮโดรเจนสีเขียวจากกระบวนการ PtG มาทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ ผ่านเครื่องปฏิกรณ์มีเทน (Methanation Reactor) เพื่อให้ได้ก๊าซสังเคราะห์ (SNG หรือ Synthetic Methane) ที่สามารถใช้ร่วมกับโครงสร้างพื้นฐานก๊าซธรรมชาติเดิมได้

                      o Power-to-Liquid (PtL): การเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ให้เป็นเชื้อเพลิงเหลวสังเคราะห์ โดยจะนำไฮโดรเจนสีเขียวจาก PtG และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มาทำปฏิกิริยาผ่านกระบวนการ Fischer-Tropsch เพื่อสังเคราะห์เป็นไฮโดรคาร์บอนเหลว ซึ่งเป็นพื้นฐานของเชื้อเพลิงเหลว เช่น น้ำมันเครื่องบิน (SAF) หรือดีเซล

                      o Power-to-Chemicals (PtC): กระบวนการผลิตสารเคมีจากพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน โดยการนำไฮโดรเจนสีเขียวที่ได้จากกระบวนการ PtG ไปทำปฏิกิริยาเคมีกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อผลิตเมทานอล (e-methanol) หรือนำไฮโดรเจนสีเขียวมาทำปฏิกิริยาเคมีกับก๊าซไนโตรเจน (N2) เพื่อผลิตแอมโมเนีย (e-ammonia)

                      o Power-to-Heat (PtH): การแปลงพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนให้เป็นพลังงานความร้อน เช่น ฮีตเตอร์ (Heater) ทำงานโดยใช้ไฟฟ้าให้ความร้อนกับแท่งทำความร้อน แล้วถ่ายเทไปยังของไหลที่ไหลผ่าน

ความสำคัญของ Power-to-X

                1. แก้ปัญหาความไม่สม่ำเสมอของพลังงานหมุนเวียน พลังงานแสงอาทิตย์ผลิตได้เฉพาะเวลากลางวัน ส่วนพลังงานลมก็ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ หากไม่มีเทคโนโลยีจัดเก็บ พลังงานที่ผลิตมาอาจสูญเปล่า PtX ช่วยเปลี่ยนไฟฟ้าส่วนเกินให้เป็นพลังงานรูปแบบอื่นที่จัดเก็บได้ยาวนาน

                2. ลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ภาคอุตสาหกรรมหนัก การบิน และการขนส่งทางเรือยังไม่สามารถใช้ไฟฟ้าโดยตรงได้ทั้งหมด เนื่องจากเป็นภาคส่วนที่ต้องการใช้พลังงานสูง การมีเชื้อเพลิงสะอาด เช่น ไฮโดรเจน แอมโมเนีย หรือเมทานอล ที่ผลิตได้จาก PtX ซึ่งเป็น e-fuels จึงสามารถนำมาใช้แทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้

                3. สนับสนุนเป้าหมาย Net Zero หลายประเทศตั้งเป้าลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ภายในปี 2050 - 2065 การนำ PtX มาใช้จะช่วยส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงสังเคราะห์และสารเคมีสะอาดที่มีศักยภาพในการใช้งานจริงในภาคส่วนต่าง ๆ ได้อย่างเหมาะสม

                4. สร้างความมั่นคงทางพลังงาน การเปลี่ยนไฟฟ้าเป็นเชื้อเพลิงสังเคราะห์ช่วยให้สามารถขนส่งและเก็บสำรองในระยะยาว แก้ปัญหาพลังงานส่วนเกินจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เพิ่มความยืดหยุ่นให้ระบบพลังงาน รวมทั้งเป็นการเชื่อมโยงพลังงานไฟฟ้ากับภาคการขนส่งและอุตสาหกรรม

ความท้าทายของ PtX

                1. ต้นทุนสูง กระบวนการ electrolysis และเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ เช่น Direct Air Capture (DAC) และ Carbon capture utilization and storage (CCUS) ยังคงมีค่าใช้จ่ายสูง ทำให้ราคา e-fuels ไม่สามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ในปัจจุบัน

                2. ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานต่ำ การแปลงไฟฟ้าเป็น e-fuels หรือเชื้อเพลิงสังเคราะห์มีการสูญเสียพลังงานหลายขั้นตอน

                3. ความจำเป็นด้านโครงสร้างพื้นฐาน การลงทุนสูงสำหรับการจัดเก็บและขนส่งเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่ไม่มีโครงสร้างพื้นฐานเดิมรองรับ เช่น ไฮโดรเจน

                4. กรอบนโยบายและกฎระเบียบ การขับเคลื่อน PtX ต้องพึ่งพานโยบายสนับสนุนจากรัฐ เช่น เงินอุดหนุน กลไกคาร์บอนเครดิต และมาตรฐานการใช้เชื้อเพลิงสะอาด

สถานการณ์ของ PtX ในหลาย ๆ ประเทศ

                • สหภาพยุโรป: ในปี 2025 บริษัท European Energy ได้เปิดตัวโรงงานผลิต e-methanol ขนาดใหญ่แห่งแรกของโลก (42,000 ton/ปี) ซึ่งใช้ไฮโดรเจนสีเขียวที่ผลิตได้จากพลังงานหมุนเวียนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้จากชีวมวล (Biogenic CO2) เป็นวัตถุดิบในการผลิต e-methanol ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงและวัตถุดิบที่มีคาร์บอนต่ำ สำหรับใช้ในอุตสาหกรรมการเดินเรือและพลาสติก

                • จีน: ในปี 2024 จีนได้ติดตั้งพลังงานหมุนเวียนมากกว่า 360 กิกะวัตต์ ซึ่งเป็นขนาดที่ไม่มีประเทศไหนเทียบได้ ส่งผลให้เกิดพลังงานสะอาดส่วนเกินในบางพื้นที่ ปัจจุบันจีนจึงเร่งผลักดันเทคโนโลยี PtX เพื่อแปลงพลังงานสะอาดส่วนเกินเป็นเชื้อเพลิงที่จัดเก็บและขนส่งได้ เช่น แอมโมเนียสีเขียว เมทานอลยั่งยืน e-SNG และเชื้อเพลิงสังเคราะห์รูปแบบอื่น ๆ

                • สหรัฐอเมริกา: ในปี 2024 บริษัท Twelve ใช้เทคโนโลยี PtL เพื่อผลิต e-SAF สำหรับอุตสาหกรรมการบิน โดยพบว่าสามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ถึง 90% เมื่อเทียบกับน้ำมันเครื่องบินทั่วไป ปัจจุบันบริษัทผลิต e-SAF ได้ประมาณ 40,000 แกลลอน/ปี และมีแผนจะขยายกำลังการผลิตถึง 3,000 ล้านแกลลอน/ปี ภายในปี 2030 เพื่อสนับสนุนการใช้เชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน

                • ญี่ปุ่น: บริษัท IHI ของญี่ปุ่นผลิต e-methane จากไฮโดรเจนสีเขียวจากพลังงานหมุนเวียน และคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้ ผ่านกระบวนการ PtG และ PtH โดยนำ e-methane มาใช้เป็นเชื้อเพลิงให้กับรถบัสชุมชนสำหรับผู้สูงอายุในเมืองโซมะตั้งแต่ปี 2023 และในอนาคต บริษัทวางแผนขยายจำนวนยานพาหนะที่ใช้ e-methane เพื่อส่งเสริมการลดคาร์บอนของประเทศ

                • ไทย: ปี 2025 ไทยแผนมีการพัฒนาตลาดไฮโดรเจนสีเขียวและผลิตภัณฑ์จาก PtX ภายใต้โครงการ Opportunity for green hydrogen and sustainable carbon-based products in Southern Thailand โดยเป็นความร่วมมือระหว่าง PTT H2Uppp GIZ และรัฐบาลเยอรมนี ปัจจุบันโครงการอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการสำรวจ พัฒนา และศึกษาความเป็นไปได้

บทสรุป

                PtX ไม่ได้เป็นเพียงเทคโนโลยี แต่คือ จุดเชื่อมโยงสำคัญระหว่างพลังงานหมุนเวียนกับภาคพลังงานภาคอุตสาหกรรม และภาคขนส่ง ในการสร้างความมั่นคงทางพลังงานและเพิ่มศักยภาพการใช้งานพลังงานสะอาดในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ปัจจุบันแม้ PtX จะยังเผชิญความท้าทายด้านต้นทุนและโครงสร้างพื้นฐาน แต่เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาและขนาดธุรกิจขยายใหญ่ขึ้น (Economies of Scale) ต้นทุนของ PtX จะมีแนวโน้มลดลงอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ PtX ยังมีบทบาทสำคัญในการจัดเก็บพลังงานจากไฟฟ้าส่วนเกินที่ผลิตได้จากพลังงานหมุนเวียน ทำให้ระบบพลังงานมีความยืดหยุ่นและมั่นคงมากขึ้น จึงทำให้ PtX ถูกมองว่าเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่จะช่วยอุตสาหกรรมต่าง ๆ ลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล มุ่งสู่เศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ

เอกสารอ้างอิง

               1. Everllence, Power-to-X: The key to decarbonization https://www.everllence.com/energy/solutions/power-to-x, สืบค้นเมื่อ 26/09/2568

                2. World Energy, Sustainable Aviation Fuel https://worldenergy.net/our-solutions/saf/, สืบค้นเมื่อ 26/09/2568

                3. Resistencias Tope, PTH, Power to heat https://www.resistenciastope.com/en/30-pth-power-to-heat/63-pth-power-to-heat/, สืบค้นเมื่อ 28/09/2568

                4. Carbon Capture Technologies, The Top 10 Carbon Capture Technologies Explained, 2023 https://blog.verde.ag/en/top-10-carbon-capture-tech/, สืบค้นเมื่อ 28/09/2568

                5. European Energy, Kassø e-methanol facility Renewable Energy Liquefied for Tomorrow, 2025 https://europeanenergy.com/kasso/, สืบค้นเมื่อ 28/09/2568

                6. H2 view, Column | China’s Power-to-X rise will have global implications, 2025 https://www.h2-view.com/feature/column-chinas-power-to-x-rise-will-have-global-implications/2132359.article/, สืบค้นเมื่อ 28/09/2568

                7. Canary Media, This new factory will turn CO2 into sustainable jet fuel, 2023 https://www.canarymedia.com/articles/air-travel/this-new-factory-will-turn-co2-into-sustainable-jet-fuel, สืบค้นเมื่อ 28/09/2568

                8. IHI Corporation, Japan’s First Green Methane Supply for Community Bus Started! https://www.ihi.co.jp/en/technology/techinfo/contents_no/1200703_13586.html, สืบค้นเมื่อ 28/09/2568

                9. GIZ Thailand, New project by GIZ, PTT and thyssenkrupp Uhde (Thailand) to enhance green hydrogen and Power-to-X markets in Thailand, 2025 https://www.thai-german-cooperation.info/en_US/new-project-by-giz-ptt-and-thyssenkrupp-uhde-thailand-to-enhance-green-hydrogen-and-power-to-x-markets-in-thailand/, สืบค้นเมื่อ 28/09/2568