เทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่กำลังเกิดขึ้นใหม่สำหรับภาคพลังงาน

มีการระบุเทคโนโลยีพลังงานใหม่ ๆ ที่จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วเพื่อทดสอบความคุ้มค่าในการลงทุนในระยะยาว

เป้าหมายคือการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และภาคพลังงานซึ่งเป็นผู้ปล่อยก๊าซรายใหญ่ที่สุดเป็นศูนย์กลางของความพยายาม โดยมีการนำเทคโนโลยีลดการปล่อยคาร์บอนหลากหลายประเภทมาใช้

เทคโนโลยีหลักๆ เช่น พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์อย่างแพร่หลายแล้ว แต่เทคโนโลยีพลังงานสะอาดใหม่ๆ ก็ยังคงอยู่ระหว่างการพัฒนาและเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมื่อพิจารณาถึงพันธสัญญาในการปฏิบัติตามข้อตกลงปารีสและความกดดันในการนำเทคโนโลยีเหล่านี้ออกสู่ตลาด คำถามก็คือ เทคโนโลยีใหม่ๆ เหล่านั้น เทคโนโลยีใดบ้างที่จำเป็นต้องได้รับการวิจัยและพัฒนาอย่างจริงจัง เพื่อกำหนดศักยภาพในการลงทุนในระยะยาว

ด้วยเหตุนี้ คณะกรรมการบริหารด้านเทคโนโลยีของกรอบอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (UNFCCC) จึงได้ระบุเทคโนโลยีเกิดใหม่ 6 ประเภท ที่มีแนวโน้มว่าจะก่อให้เกิดประโยชน์ในระดับโลก และจำเป็นต้องนำออกสู่ตลาดโดยเร็วที่สุด

รายละเอียดมีดังต่อไปนี้
เทคโนโลยีการจัดหาพลังงานขั้นต้น
คณะกรรมการระบุว่า ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ แต่เป็นเทคโนโลยีที่มีความพร้อมในเชิงพาณิชย์ระดับสูงที่กำลังถูกนำมาผสมผสานกันในรูปแบบใหม่ ตัวอย่างเช่น เรือท้องแบนที่จอดอยู่กับที่และระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งรวมถึงแผงโซลาร์เซลล์ ระบบส่งไฟฟ้า และอินเวอร์เตอร์

มีการระบุโอกาสสองประเภท ได้แก่ กรณีที่แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำเป็นแบบเดี่ยว และกรณีที่ติดตั้งเพิ่มเติมหรือสร้างร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำในรูปแบบไฮบริด นอกจากนี้ แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำยังสามารถออกแบบให้ติดตามแสงอาทิตย์ได้ โดยมีต้นทุนเพิ่มเติมเพียงเล็กน้อย แต่สามารถเพิ่มพลังงานได้มากถึง 25%
กังหันลมลอยน้ำมีศักยภาพในการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรพลังงานลมที่พบในน้ำลึกกว่ากังหันลมแบบติดตั้งอยู่กับที่ ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในน้ำลึก 50 เมตรหรือน้อยกว่า และในภูมิภาคที่มีพื้นทะเลลึกใกล้ชายฝั่ง ความท้าทายหลักอยู่ที่ระบบยึดตรึง ซึ่งมีรูปแบบการออกแบบหลักสองแบบที่ได้รับการลงทุน คือ แบบจมน้ำได้และแบบยึดติดกับพื้นทะเล ซึ่งทั้งสองแบบมีข้อดีและข้อเสีย

คณะกรรมการระบุว่า การออกแบบกังหันลมลอยน้ำอยู่ในระดับความพร้อมทางเทคโนโลยีที่หลากหลาย โดยกังหันลมแกนแนวนอนลอยน้ำมีความก้าวหน้ามากกว่ากังหันลมแกนตั้ง
เทคโนโลยีสนับสนุน
ไฮโดรเจนสีเขียวเป็นหัวข้อที่ได้รับความสนใจอย่างมากในปัจจุบัน เนื่องจากมีโอกาสนำไปใช้ในการทำความร้อน ในอุตสาหกรรม และเป็นเชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม วิธีการผลิตไฮโดรเจนนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อผลกระทบด้านการปล่อยมลพิษ ตามที่ TEC ระบุไว้

ต้นทุนขึ้นอยู่กับสองปัจจัย ได้แก่ ต้นทุนค่าไฟฟ้า และที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือต้นทุนของเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า ซึ่งควรคำนึงถึงขนาดเศรษฐกิจเป็นสำคัญ

คณะกรรมการระบุว่า แบตเตอรี่รุ่นใหม่สำหรับระบบจัดเก็บพลังงานหลังมิเตอร์และระบบจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ เช่น แบตเตอรี่ลิเธียมโลหะแบบโซลิดสเตท กำลังเกิดขึ้น ซึ่งให้การปรับปรุงที่สำคัญเหนือกว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่มีอยู่เดิมในแง่ของความหนาแน่นของพลังงาน ความทนทานของแบตเตอรี่ และความปลอดภัย ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้สามารถชาร์จได้เร็วขึ้นด้วย

หากสามารถขยายกำลังการผลิตได้สำเร็จ การใช้งานเทคโนโลยีนี้อาจเปลี่ยนแปลงตลาดได้อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตลาดรถยนต์ เนื่องจากอาจช่วยให้สามารถพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าที่มีแบตเตอรี่อายุการใช้งานและระยะทางการขับขี่เทียบเท่ากับรถยนต์แบบดั้งเดิมในปัจจุบันได้

การกักเก็บพลังงานความร้อนเพื่อใช้ในการทำความร้อนหรือความเย็น สามารถทำได้โดยใช้วัสดุหลากหลายชนิดที่มีความจุความร้อนและต้นทุนแตกต่างกัน โดยคาดว่าจะมีประโยชน์มากที่สุดในอาคารและอุตสาหกรรมขนาดเล็ก ตามที่คณะกรรมการระบุ

ระบบพลังงานความร้อนในที่อยู่อาศัยอาจมีผลกระทบอย่างมากในภูมิภาคที่มีอากาศหนาวเย็นและความชื้นต่ำ ซึ่งปั๊มความร้อนมีประสิทธิภาพน้อยกว่า ในขณะที่อีกประเด็นสำคัญสำหรับการวิจัยในอนาคตคือ "ห่วงโซ่ความเย็น" ในประเทศกำลังพัฒนาและประเทศอุตสาหกรรมใหม่

เครื่องปั๊มความร้อนเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง แต่ก็ยังมีการพัฒนานวัตกรรมอย่างต่อเนื่องในด้านต่างๆ เช่น สารทำความเย็น คอมเพรสเซอร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และระบบควบคุม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิผลให้ดียิ่งขึ้น

คณะกรรมการระบุว่า การศึกษาต่างๆ แสดงให้เห็นอย่างสม่ำเสมอว่า ปั๊มความร้อนซึ่งใช้พลังงานไฟฟ้าที่มีก๊าซเรือนกระจกต่ำ เป็นกลยุทธ์หลักสำหรับความต้องการด้านการทำความร้อนและความเย็น

เทคโนโลยีเกิดใหม่อื่นๆ
เทคโนโลยีอื่นๆ ที่ได้รับการพิจารณา ได้แก่ พลังงานลมจากอากาศ และระบบแปลงพลังงานจากคลื่นในทะเล น้ำขึ้นน้ำลง และพลังงานความร้อนจากมหาสมุทร ซึ่งอาจมีความสำคัญต่อความพยายามของบางประเทศหรือภูมิภาคย่อย แต่จนกว่าจะสามารถเอาชนะความท้าทายด้านวิศวกรรมและด้านธุรกิจได้ เทคโนโลยีเหล่านี้ก็ไม่น่าจะก่อให้เกิดประโยชน์ในระดับโลก คณะกรรมการแสดงความคิดเห็น

เทคโนโลยีใหม่ที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งคือพลังงานชีวภาพร่วมกับการดักจับและกักเก็บคาร์บอน ซึ่งกำลังก้าวผ่านขั้นตอนการสาธิตไปสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์ในวงจำกัด เนื่องจากต้นทุนค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับทางเลือกอื่นในการลดผลกระทบ การนำไปใช้จึงต้องอาศัยนโยบายด้านสภาพภูมิอากาศเป็นหลัก โดยการนำไปใช้งานจริงในวงกว้างอาจต้องใช้เชื้อเพลิงหลายประเภท วิธีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน และอุตสาหกรรมเป้าหมายที่หลากหลาย

—โดย โจนาธาน สเปนเซอร์ โจนส์