เหตุใดไฮโดรเจนจึงยังคงเป็นเชื้อเพลิงแห่งอนาคต

ไฮโดรเจนได้รับการกล่าวขานว่าเป็นเชื้อเพลิงที่มีศักยภาพสำหรับอนาคตมานานแล้ว สิ่งหนึ่งที่จะขจัดความจำเป็นในการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในการขับเคลื่อนเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) โดยเสนอทางเลือกการเผาไหม้ที่สะอาดซึ่งเข้าถึงได้ง่าย สิ่งที่น่าสนใจคือ อนาคตนี้มีแนวโน้มมากขึ้นในขณะที่นักวิทยาศาสตร์กำลังค้นพบแหล่งไฮโดรเจนแห่งใหม่ทั่วโลก บ้างก็ผ่านการขับถ่ายตามธรรมชาติจากโลก และบ้างก็ผ่านการใส่เอนไซม์ลงในบ่อที่มีฝาปิด

บริษัทที่พัฒนาเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

ต่อไปนี้คือบริษัทแต่ละแห่งที่มีแผนกเฉพาะด้านการพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนและไฮโดรเจน ICE

Cummins Inc. (แนสแด็ก: CMI)

Cummins Inc. ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 1919 และเติบโตขึ้นจนเป็นผู้นำระดับโลกในด้านโซลูชั่นพลังงาน ด้วยสำนักงานใหญ่ในเมืองโคลัมบัส รัฐอินเดียนา บริษัทมีชื่อเสียงในด้านการออกแบบ การผลิต การขาย และการบริการผลิตภัณฑ์กำลังที่หลากหลาย รวมถึงเครื่องยนต์ดีเซลและเชื้อเพลิงทางเลือก ระบบส่งกำลังไฟฟ้าและไฮบริด และส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง คัมมินส์ดำเนินงานผ่านห้าส่วนที่แตกต่างกัน ได้แก่ เครื่องยนต์ ระบบจำหน่าย ส่วนประกอบ ระบบไฟฟ้า และพลังงานใหม่

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา คัมมินส์ได้เปลี่ยนแปลงเชิงรุกไปสู่โซลูชั่นพลังงานที่ยั่งยืนมากขึ้น โดยเน้นไปที่ไฮโดรเจนเป็นพิเศษ ส่วนธุรกิจพลังงานใหม่ของบริษัทซึ่งเปิดตัวในปี 2019 มีวัตถุประสงค์เพื่อการพัฒนาระบบส่งกำลังไฟฟ้า เทคโนโลยีแบตเตอรี่ขั้นสูง เซลล์เชื้อเพลิง และการสร้างไฮโดรเจน

ความสำเร็จครั้งสำคัญในการเปลี่ยนไปใช้ไฮโดรเจนของ Cummins คือการเข้าซื้อกิจการ Hydrogenics Corporation ในปี 2019 ในฐานะผู้ริเริ่มชั้นนำในด้านเทคโนโลยีการผลิตเซลล์เชื้อเพลิงและไฮโดรเจน การบูรณาการของ Hydrogenics เข้ากับการดำเนินงานของ Cummins ถือเป็นก้าวสำคัญในความมุ่งมั่นของบริษัทในการสร้างฐานไฮโดรเจน โซลูชั่น

คัมมินส์เป็นพันธมิตรเชิงกลยุทธ์และการลงทุน การวางตำแหน่งตัวเอง เป็นผู้นำด้านเศรษฐกิจไฮโดรเจน โดยใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญที่กว้างขวางในด้านระบบไฟฟ้าและส่วนประกอบต่างๆ การให้ความสำคัญกับไฮโดรเจนของบริษัทเป็นการตอกย้ำถึงความทุ่มเทเพื่อความยั่งยืนและการลดคาร์บอน

มูลค่าตามราคาตลาด: $34.34B

อัตราส่วนราคาต่อกำไร (P/E): 13.73

กำไรต่อหุ้น (EPS): $17.74

ในขณะที่เขียนบทความนี้ Cummins (CMI) นำเสนอตัวชี้วัดข้างต้นและได้รับการจัดอันดับให้เป็น 'ซื้อ' ในกลุ่มบริษัทการลงทุนรายใหญ่ที่สุด

ปลั๊กเพาเวอร์อิงค์ (NASDAQ: ปลั๊ก)

Plug Power Inc. ก่อตั้งขึ้นในปี 1997 และมีสำนักงานใหญ่ในเมืองลาแทม รัฐนิวยอร์ก โดยเป็นบริษัทบุกเบิกในการพัฒนาเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน บริษัทออกแบบ พัฒนา ผลิต และจำหน่ายระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ใช้ขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้าในภาคส่วนการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าเป็นหลัก

ระบบเซลล์เชื้อเพลิงที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของ Plug Power ได้รับการออกแบบมาเพื่อทดแทนแบตเตอรี่ทั่วไปในยานพาหนะและอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานไฟฟ้า เช่น รถยกที่ใช้ในคลังสินค้าและศูนย์กระจายสินค้า กลุ่มผลิตภัณฑ์ของบริษัทประกอบด้วย GenDrive ซึ่งเป็นระบบเซลล์เชื้อเพลิง PEM ที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ซึ่งให้พลังงานแก่ยานพาหนะไฟฟ้าในการขนถ่ายวัสดุ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Plug Power ได้ขยายขอบเขตการมุ่งเน้นไปมากกว่าเซลล์เชื้อเพลิงสำหรับการขนถ่ายวัสดุ และเริ่มกำหนดเป้าหมายไปยังตลาดที่กว้างขึ้น ซึ่งรวมถึงระบบไฟฟ้าแบบอยู่กับที่ กลุ่มยานพาหนะขนส่ง และแม้แต่การใช้งานที่เป็นไปได้ในการบิน การเข้าซื้อกิจการเชิงกลยุทธ์ของบริษัท เช่น United Hydrogen และ Giner ELX ได้เสริมความแข็งแกร่งให้กับสถานะของบริษัทในระบบเศรษฐกิจไฮโดรเจน ด้วยการยกระดับขีดความสามารถของบริษัทในการผลิตไฮโดรเจน การทำให้กลายเป็นของเหลว และการจำหน่าย

ความมุ่งมั่นของ Plug Power ในด้านเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนตอกย้ำความทุ่มเทในการแก้ปัญหาพลังงานที่ยั่งยืนและวิสัยทัศน์สำหรับอนาคตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

มูลค่าตามราคาตลาด: $7.09B

อัตราส่วนราคาต่อกำไรล่วงหน้า (P/E) 1 ปี: -12.14

กำไรต่อหุ้น (EPS): $-1.33

ในขณะที่เขียนบทความนี้ Plug Power (PLUG) มีตัวชี้วัดข้างต้นและได้รับการจัดอันดับให้เป็น 'ซื้อทันที' ในกลุ่มบริษัทการลงทุนรายใหญ่ที่สุด

ไฮโดรเจนคืออะไร?

ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่ง่ายที่สุดและอุดมสมบูรณ์ที่สุดในจักรวาล เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และรสจืด ภายใต้สภาวะมาตรฐาน ไฮโดรเจนมีอิเล็กตรอนและโปรตอนเพียงตัวเดียว ทำให้เป็นธาตุที่เบาที่สุด

ไฮโดรเจนมีปฏิกิริยาสูงเนื่องจากการจัดเรียงอิเล็กตรอน มันมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวอยู่ในเปลือกนอกสุด ในขณะที่มันต้องการสองตัวเพื่อให้ได้โครงสร้างที่เสถียรคล้ายกับฮีเลียมก๊าซมีตระกูล สิ่งนี้ทำให้ไฮโดรเจนกระตือรือร้นที่จะสร้างพันธะกับธาตุอื่นเพื่อเติมเต็มเปลือกนอกของมัน มันสามารถสร้างพันธะกับธาตุที่ต้องการอิเล็กตรอนเพื่อสร้างเปลือกนอกของมันเอง เช่น ออกซิเจนในการก่อตัวของน้ำ (H2O) หรือกับอะตอมไฮโดรเจนอื่นเพื่อสร้างโมเลกุลไฮโดรเจน (H2) แนวโน้มที่จะสร้างพันธะกับองค์ประกอบอื่น ๆ เพื่อให้เกิดการกำหนดค่าอิเล็กตรอนที่เสถียรคือสิ่งที่ทำให้ไฮโดรเจนมีปฏิกิริยามาก

ไฮโดรเจนมักใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงภาคพลังงาน ซึ่งถูกมองว่าเป็นแหล่งเชื้อเพลิงสะอาดที่มีศักยภาพ เนื่องจากเมื่อใช้ในการผลิตพลังงานในเซลล์เชื้อเพลิง จะปล่อยเฉพาะน้ำเป็นผลพลอยได้เท่านั้น

ใช้เป็นเชื้อเพลิงได้อย่างไร?

ไฮโดรเจนสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้หลายวิธี:

1. เซลล์เชื้อเพลิง: ในเซลล์เชื้อเพลิง ไฮโดรเจนและออกซิเจนถูกรวมกันเพื่อผลิตไฟฟ้า โดยมีน้ำและความร้อนเป็นผลพลอยได้เพียงชนิดเดียว กระบวนการนี้สะอาดและมีประสิทธิภาพ เซลล์เชื้อเพลิงสามารถใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่การจ่ายไฟในอาคารไปจนถึงยานพาหนะไฟฟ้า
2. เครื่องยนต์สันดาปภายใน: ไฮโดรเจนสามารถใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในได้ในลักษณะเดียวกับน้ำมันเบนซินหรือดีเซล อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้พบได้น้อยกว่าและมีประสิทธิภาพน้อยกว่าการใช้ไฮโดรเจนในเซลล์เชื้อเพลิง
3. การผลิตกระแสไฟฟ้า: ไฮโดรเจนสามารถเผาในกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้คล้ายกับกังหันก๊าซธรรมชาติ
4. การเก็บกักพลังงาน: ไฮโดรเจนสามารถทำหน้าที่เป็นตัวกลางกักเก็บพลังงานได้ พลังงานหมุนเวียนส่วนเกิน (เช่น พลังงานลมหรือพลังงานแสงอาทิตย์) สามารถนำไปใช้เพื่อผลิตไฮโดรเจนผ่านกระแสไฟฟ้าได้ ไฮโดรเจนนี้สามารถจัดเก็บและนำไปใช้ในภายหลังเมื่อมีความต้องการพลังงานสูงหรือการผลิตพลังงานหมุนเวียนต่ำ

ข้อได้เปรียบหลักของการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงก็คือ มันจะผลิตน้ำเมื่อถูกเผาหรือใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงเท่านั้น ทำให้เป็นแหล่งพลังงานสะอาดที่ไม่ก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

เหตุใดไฮโดรเจนจึงเป็นเชื้อเพลิงจึงมีความสำคัญ

การเปลี่ยนมาใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงมีความสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ:

1. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: ไฮโดรเจนเมื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงในเซลล์เชื้อเพลิงจะผลิตเฉพาะน้ำเป็นผลพลอยได้เท่านั้น ทำให้เป็นแหล่งพลังงานสะอาด สิ่งนี้สามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อย่างมากและช่วยบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
2. ความมั่นคงด้านพลังงาน: ไฮโดรเจนสามารถผลิตได้จากทรัพยากรที่หลากหลาย รวมถึงน้ำ ก๊าซธรรมชาติ และชีวมวล การกระจายแหล่งพลังงานนี้สามารถเพิ่มความมั่นคงด้านพลังงานและลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลได้
3. ความหลากหลายในการทำอาหาร: : ไฮโดรเจนสามารถนำไปใช้ได้หลากหลาย ตั้งแต่การให้พลังงานแก่ยานพาหนะไปจนถึงการทำความร้อนในบ้านและการผลิตไฟฟ้า ความเก่งกาจนี้ทำให้เป็นส่วนสำคัญของอนาคตพลังงานที่ยั่งยืน

อย่างไรก็ตาม ยังมีความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง รวมถึงกระบวนการผลิตที่แต่เดิมค่อนข้างใช้พลังงานมาก สิ่งที่ต้องพิจารณา ได้แก่ ความยุ่งยากในการจัดเก็บและการขนส่ง และความจำเป็นในการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ แม้จะมีความท้าทายเหล่านี้ แต่ประโยชน์ที่เป็นไปได้ของไฮโดรเจนทำให้ไฮโดรเจนกลายเป็นประเด็นสำคัญในการเปลี่ยนแปลงไปสู่ระบบพลังงานที่ยั่งยืนมากขึ้น

แหล่งไฮโดรเจน

ตามที่เราได้กำหนดไว้แล้ว โครงสร้างอะตอมของไฮโดรเจนจะทำให้ไฮโดรเจนเกิดปฏิกิริยาโดยเฉพาะ คุณลักษณะนี้ทำให้เราเชื่อมานานแล้วว่าไฮโดรเจนบริสุทธิ์นั้นหาได้ยากในธรรมชาติ ส่งผลให้ต้องอาศัยเทคนิคต่างๆ เช่น อิเล็กโทรไลซิสเพื่อสร้างแหล่งจ่าย อย่างไรก็ตาม ในช่วงสองสามปีที่ผ่านมามีพัฒนาการหลายอย่างที่บ่งชี้ว่าแนวความคิดนี้อาจผิด

เอนไซม์บ่อน้ำมัน

มนุษย์มีการขุดเจาะน้ำมันมาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 ผลจากกิจกรรมนี้ทำให้มีบ่อน้ำที่ถูกทิ้งร้างและรกร้างนับไม่ถ้วนทั่วโลก สิ่งที่น่าสนใจคือนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าแม้ว่าบ่อน้ำมันอาจจะหมดลง แต่ก็ยังมีโอกาสที่จะดึงเชื้อเพลิงที่ยั่งยืนมากขึ้นออกจากส่วนลึกของมัน นั่นก็คือ ไฮโดรเจน

บริษัทต่างๆ เช่น Cemvita Factor ได้ทำสิ่งนี้ให้เป็นจริง โดยบริษัทเหล่านี้กำลังพัฒนาเอนไซม์เฉพาะทางที่เมื่อนำไปใส่ในบ่อน้ำที่หมดลง เอนไซม์ดังกล่าวจะทำหน้าที่ย่อยสลายไฮโดรคาร์บอนที่หลงเหลืออยู่ให้เป็นองค์ประกอบต่างๆ โดยไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหนึ่งในนั้น บริษัทเรียกไฮโดรเจนที่เกิดจากกระบวนการนี้ว่า "ไฮโดรเจนทองคำ"

ปริมาณสำรองไฮโดรเจนตามธรรมชาติ

แม้ว่าการนำเอนไซม์ไปใช้กับหลุมที่หมดลงแล้วเป็นแนวทางที่ดีในการฟื้นฟูทรัพยากรที่มีอยู่ มันเป็นวิธีเดียวในการสร้างอุปทานหรือไม่? ที่น่าสนใจก็มีอยู่หลายรายการ การค้นพบ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ก๊าซไฮโดรเจนที่ก่อตัวตามธรรมชาติ. บางประเทศที่พบตัวอย่างดังกล่าว ได้แก่

• ออสเตรเลีย
• แคนาดา
• ฝรั่งเศส
• ประเทศเยอรมัน
• ญี่ปุ่น
• รัสเซีย
• นิวซีแลนด์

แม้จะมีเหตุการณ์เหล่านี้เกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์ยังคงเรียนรู้เกี่ยวกับกระบวนการว่าไฮโดรเจนมาจากไหน ความมีอยู่มากมายของปริมาณสำรอง และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบหากถูกถอนออกไป โดยไม่คำนึงว่า ศักยภาพที่เงินฝากเหล่านี้จะเร่งการนำไฮโดรเจนมาใช้อย่างกว้างขวางในฐานะแหล่งเชื้อเพลิงนั้นมีมหาศาล

คำสุดท้าย

โดยรวมแล้ว ไฮโดรเจนยังคงเป็นทางเลือก/สิ่งทดแทนที่น่าสนใจสำหรับการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างต่อเนื่อง โชคดีที่เนื่องจากความเฉลียวฉลาดของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก เราอาจเข้าถึงแหล่งไฮโดรเจนที่มีราคาไม่แพงและอุดมสมบูรณ์ได้ในเร็วๆ นี้ผ่านทางทั้งบ่อธรรมชาติและบ่อบำบัด ในกรณีนี้ ต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนจะลดลงตามมา ทำให้กลายเป็นเชื้อเพลิงที่น่าดึงดูดยิ่งขึ้นสำหรับบริษัทต่างๆ เช่น Cummins และ Plug Power ในการพัฒนาโซลูชันต่างๆ