SAF เชื้อเพลิงอากาศยานยั่งยืน สู่อนาคตของอุตสาหกรรมการบินสีเขียว

สืบเนื่องจากปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ทวีความรุนแรงขึ้นทุกวัน จนกลายเป็นวาระระดับโลกให้ทุกภาคส่วนพยายามหาวิธีที่จะลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกที่มีอยู่ในบรรยากาศ ควบคู่ไปกับการลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากกิจกรรมต่าง ๆ ลง โดยตั้งเป้าหมายสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutrality) ก่อนก้าวเข้าสู่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Emission) ที่มีความท้าทายมากกว่าในขั้นต่อไป โดยที่ไม่กระทบต่อการเติบโตทางเศรษฐกิจและการคมนาคมทางอากาศ

ซึ่งจากการศึกษาเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของยานพาหนะประเภทต่าง ๆ พบว่า อากาศยานหรือเครื่องบิน เป็นยานพาหนะที่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในสัดส่วนประมาณร้อยละ 2-2.5 ของโลก ซึ่งตั้งแต่ปี 1990-2019 ก่อนที่จะมีวิกฤติโรคระบาด ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศยานมีปริมาณเพิ่มขึ้นเฉลี่ยประมาณร้อยละ 2.3 ต่อปี แต่เมื่อเกิดโรคระบาด ที่เป็นเหตุให้การเดินทางทั่วโลกหยุดชะงัก โดยเฉพาะภาคการบิน มีผลให้มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงตามไปด้วยอย่างมีนัยสำคัญ

ตัวเลขจากปี 2019 พบว่ามีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูงสุดมากกว่า 1 พันล้านตันคาร์บอนไดออกไซด์ ทว่าในปี 2020 ลดลงมาเหลือเพียง 600 ล้านตันคาร์บอนไดออกไซด์ อย่างไรก็ตาม เมื่อสถานการณ์โรคระบาดค่อย ๆ ดีขึ้น ปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก็กลับมาเพิ่มสูงขึ้นตามเดิม โดยในปี 2021 อยู่ที่ 720 ล้านตันคาร์บอนไดออกไซด์ จึงมีการคาดการณ์ว่าการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ภาคการบิน จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนเกินระดับที่ปล่อยสูงสุดเมื่อปี 2019 อีกในไม่ช้า

สิ่งหนึ่งที่น่าสนใจก็คือ ในปัจจุบัน ยานพาหนะอื่น ๆ ต่างก็มีการใช้เชื้อเพลิงทดแทนที่เป็นพลังงานสะอาดกันแล้ว ทว่าเชื้อเพลิงสะอาดสำหรับการเดินทางโดยอากาศยาน ยังไม่ค่อยถูกพูดถึงเท่าไรนัก เพื่อให้สอดคล้องกับการขับเคลื่อนด้านสิ่งแวดล้อม จึงเริ่มมีการศึกษา วิจัย และพัฒนา เกี่ยวกับเทคโนโลยีเชื้อเพลิงสะอาดสำหรับอากาศยาน เพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากภาคธุรกิจการบินลง และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้ในระยะยาว

รู้จักกับ SAF เชื้อเพลิงสะอาดสำหรับอากาศยาน

SAF ย่อมาจาก Sustainable Aviation Fuel หรือเชื้อเพลิงอากาศยานยั่งยืน เป็นเชื้อเพลิงที่ถูกผลิตขึ้นจากวัตถุดิบทดแทนอื่นที่ไม่ใช่ปิโตรเลียม กล่าวคือ เป็นวัตถุดิบที่สามารถสร้างใหม่ได้ หรือหมุนเวียนจากของเสียบางอย่างที่เป็นไปตามมาตรฐานความยั่งยืน ตามที่โครงการ CORSIA (Carbon Offsetting and Reduction Scheme) ขององค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ (International Civil Aviation Organization, ICAO) กำหนดไว้ คือ มีความสามารถในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในอัตราที่กำหนดตลอดวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงอากาศยานทั่วไป ตั้งแต่กระบวนการผลิตวัตถุดิบ กระบวนการผลิตเชื้อเพลิง ตลอดจนการใช้เชื้อเพลิง

วัตถุดิบทดแทนที่นำมาใช้ผลิต SAF มีทั้งที่มาจากธรรมชาติและการสังเคราะห์จากกระบวนการทางเคมี หากเป็นวัตถุดิบที่มาจากธรรมชาติ จะถูกนำมาผ่านกระบวนการเพื่อปรับโครงสร้างทางเคมี จนเกิดเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนสังเคราะห์ที่มีโครงสร้างทางเคมีลักษณะเดียวกันกับน้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้จากปิโตรเลียม โดย SAF จะสามารถนำมาใช้ได้ทันทีโดยไม่ต้องดัดแปลงเครื่องยนต์ และด้วยวัตถุดิบและเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน ทำให้ SAF สามารถผลิตได้จากหลายกระบวนการ

• ATJ หรือ Alcohol to Jet เป็นการผลิต SAF ด้วยการหมักชีวมวล เช่น แอลกอฮอล์จากพืช โดยอาจใช้เอทานอลที่ได้จากอ้อยมาผ่านกระบวนการทางเคมีให้กลายเป็นเชื้อเพลิงเจ็ต มีการปรับโครงสร้างโมเลกุลให้เป็นเชื้อเพลิงที่เหมาะกับอากาศยาน
• HEFA หรือ Hydroprocessed Esters and Fatty Acids เป็นการผลิต SAF ด้วยกระบวนการไฮโดรเจน เพื่อเปลี่ยนกรดไขมันให้กลายเป็นเชื้อเพลิงเจ็ตที่เหมาะสม วัตถุดิบคือน้ำมันปรุงอาหาร (ทั้งน้ำมันพืชและไขมันจากสัตว์) ที่ใช้แล้ว เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้น้ำมันปรุงอาหารซ้ำ ๆ หรือนำน้ำมันใช้แล้วไปทิ้งไม่ถูกที่
• FT หรือ Fischer-Tropsch Synthesis เป็นการผลิต SAF ด้วยการเปลี่ยนวัตถุดิบประเภทชีวมวล ของเสียจากอุตสาหกรรม หรือก๊าซชีวภาพ ให้กลายเป็นก๊าซสังเคราะห์ แล้วนำมาผ่านกระบวนการ Fischer-Tropsch เพื่อผลิตเชื้อเพลิงเหลว
• E-Fuels หรือ Power to Liquid เป็นการผลิต SAF จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับจากบรรยากาศ หรือไฮโดรเจนที่ผลิตได้จากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ นำไปผ่านกระบวนการโดยการใช้พลังงานหมุนเวียนเพื่อเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนให้กลายเป็นเชื้อเพลิงเหลว ที่มีโครงสร้างทางเคมีคล้ายกับเชื้อเพลิงเจ็ต

SAF จึงเป็นเทคโนโลยีที่กำลังได้รับความสนใจอย่างมากในอุตสาหกรรมการบิน เนื่องจากเป็นวิธีที่จะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอุตสาหกรรมการบินได้มากถึงร้อยละ 80 ตลอดวงจรของเชื้อเพลิง เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ใช้อยู่ปัจจุบัน ซึ่งการพัฒนาเชื้อเพลิงยั่งยืนเช่นนี้ จะเป็นกุญแจสำคัญในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลงได้อย่างมาก สำหรับอุตสาหกรรมการบินที่วางแผนจะก้าวเข้าสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอนในปี 2050

บทบาทของ SAF ในอุตสาหกรรมการบินสีเขียว

เชื้อเพลิงอากาศยานยั่งยืน หรือ SAF จะมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนอุตสาหกรรมการบินไปสู่ความยั่งยืนและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมลงได้ เนื่องจากการบินเป็นหนึ่งในภาคอุตสาหกรรมที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปริมาณมาก ในขณะเดียวกันก็เป็นความท้าทายอย่างยิ่ง เพราะการเปลี่ยนแปลงต้องไม่ส่งผลกระทบต่อการคมนาคมทางอากาศและการเติบโตของธุรกิจ ดังนั้น บทบาทของ SAF ในอุตสาหกรรมการบินสีเขียว จึงมีดังนี้

• SAF เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ยั่งยืน 

SAF ผลิตได้จากวัตถุดิบที่สามารถสร้างใหม่ได้ในธรรมชาติ รวมถึงการนำของเสียต่าง ๆ กลับมาใช้ประโยชน์ ลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงปิโตรเลียมที่เป็นทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัด อีกทั้งยังมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูง ตรงข้ามกับ SAF ที่มีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาว และมีความสำคัญต่อภาคการขนส่งทางอากาศเป็นอย่างมาก

• วงจรชีวิตของ SAF จัดเป็นเชื้อเพลิงคาร์บอนต่ำ

SAF ผลิตขึ้นจากวัตถุดิบที่มีการปล่อยคาร์บอนต่ำ โดยอาจเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ อย่างพลังงานชีวมวล น้ำมันปรุงอาหารที่ใช้แล้ว และขยะอินทรีย์ หรืออาจจะเป็นเชื้อเพลิงสังเคราะห์ ที่ผลิตจากกระบวนการทางเคมีก็ได้ มีผลการศึกษาทางวิชาการที่แสดงให้เห็นว่า การใช้เชื้อเพลิง SAF ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในรอบวงจรชีวิตได้ถึงร้อยละ 80 จากกระบวนการทั้งหมด เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงอากาศยานปิโตรเลียมแบบเดิม โดยเฉพาะก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 

• SAF สนับสนุนการเปลี่ยนแปลงทางนโยบายและกฎหมายที่กำกับดูแลเกี่ยวกับการขนส่งระหว่างประเทศ 

ถือเป็นประเด็นที่สำคัญมาก เนื่องจากธุรกิจการบินมีสัดส่วนการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมหาศาล อีกทั้งยังเป็นอุตสาหกรรมที่เติบโตเร็ว ทุกวันนี้ไม่ว่าใครก็สามารถเข้าถึงการเดินทางด้วยเครื่องบินได้ สืบเนื่องมาจากการแข่งขันกันของธุรกิจสายการบิน ทำให้ผู้โดยสารมีตัวเลือกในการเดินทางเพิ่มขึ้น ทั้งสายการบิน Low-Cost และ Full Service จึงมีการคาดการณ์ว่าในปี 2050 อุตสาหกรรมการบินจะขยายตัวเป็นสองเท่า ทำให้อาจมีผู้โดยสารมากกว่า 8 พันล้านคน นั่นหมายความว่าปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากภาคการบินก็จะพุ่งสูงขึ้นตามไปด้วย

เพื่อที่จะลดปริมาณการปล่อยคาร์บอนจากภาคการบิน จึงเกิดกฎข้อบังคับการบิน ที่จะช่วยจำกัดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เรียกว่า CORSIA (Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation) ขึ้น

CORSIA คือข้อบังคับขององค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ (ICAO) ที่เริ่มต้นขึ้นในปี 2021 โดยกำหนดให้สายการบินต้องซื้อสิทธิในการปล่อยก๊าซเรือนกระจก สำหรับปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกินกว่าค่ามาตรฐานของเที่ยวบินระหว่างประเทศ มีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดเป้าหมายให้ธุรกิจการบินประสบความสำเร็จในการลดและชดเชยการปล่อยคาร์บอนสำหรับการบินระหว่างประเทศ มุ่งสู่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ ภายใต้ข้อบังคับ CORSIA ทาง ICAO จะทำการตรวจสอบการปล่อยพลังงานของผู้ประกอบการธุรกิจการบินสากลที่เป็นสมาชิกของ ICAO ว่าจะต้องไม่เกินเกณฑ์ที่กำหนด หากมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูงกว่าเกณฑ์ จะต้องชดเชยโดยเสียค่าคาร์บอนเครดิต

CORSIA จุดเริ่มต้นของการนำ SAF ไปสู่อุตสาหกรรมการบินสีเขียว

ด้วย CORSIA ตั้งขึ้นเพื่อควบคุมและลดผลกระทบจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคการบินระหว่างประเทศ ด้วยเป้าหมายที่จะทำให้การปล่อยคาร์บอนจากการบินระหว่างประเทศลดลง มุ่งสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน และการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ ทำให้ ICAO สนับสนุนให้มีการทดแทนเชื้อเพลิงอากาศยานที่เป็นปิโตรเลียม ด้วยการใช้ SAF ในสัดส่วนที่เหมาะสมภายในปี 2050 ในบางประเทศที่มีการศึกษาวิจัย ก็ได้นำ SAF มาใช้ในอุตสาหกรรมการบินอย่างจริงจังและเข้มงวดแล้ว โดยกำหนดให้ทุกเที่ยวบินที่เดินทางออกนอกประเทศ ต้องใช้เชื้อเพลิง SAF อย่างน้อยร้อยละ 1 ของเชื้อเพลิงอากาศยาน ก่อนที่จะปรับสัดส่วนเป็นร้อยละ 50 ภายในปี 2050

การที่ประเทศไทยเป็นประเทศสมาชิก ICAO ทำให้สำนักงานการบินพลเรือนแห่งประเทศไทย (CAAT) เองก็เริ่มใช้กลไกการชดเชยและการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และมีการส่งข้อมูลปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของผู้ดำเนินการเดินอากาศให้แก่ ICAO เพื่อให้เป็นไปตามกฎระเบียบในการควบคุมการปล่อยคาร์บอนจากการบิน

ด้วยข้อบังคับและกฏหมายเกี่ยวกับการบินระหว่างประเทศที่เข้ามามีบทบาทสำคัญในการกำหนดทิศทางการใช้เชื้อเพลิงในภาคการบิน มีเป้าหมายหลักเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ทำให้ SAF หรือเชื้อเพลิงอากาศยานยั่งยืน กำลังจะกลายเป็นเชื้อเพลิงอากาศยานพลังงานสะอาด ที่เป็นพลังงานหลักแทนที่เชื้อเพลิงปิโตรเลียม สำหรับการขนส่งระหว่างประเทศในอนาคต เราจึงมีโอกาสได้เห็นว่ายานพาหนะในภาคการขนส่งทั้งระบบ สามารถเปลี่ยนไปใช้เชื้อเพลิงทดแทนที่เป็นพลังงานสะอาดได้ และมีความหวังว่าสิ่งต่าง ๆ ที่ทุกภาคส่วนกำลังทำอยู่ จะตอบโจทย์เรื่องปัญหาสิ่งแวดล้อมได้ในที่สุด

บทความประชาสัมพันธ์จาก : บริษัท น้ำมันอพอลโล (ไทย) จำกัด www.apollothai.com 

ติดต่อเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ LINE ID : @apollothailand