ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากการสะสมของก๊าซเรือนกระจกเป็นวิกฤตที่ทั่วโลกต้องร่วมกันแก้ไข ประเทศไทยประกาศในการประชุม COP26 ว่าจะเป็นประเทศ Net Zero Emission หรือปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิจากกิจกรรมต่าง ๆ เป็นศูนย์ ภายในปี พ.ศ. 2608 (ค.ศ. 2065)

การลดใช้พลังงานจากฟอสซิลและเพิ่มการใช้พลังงานทดแทน ไม่น่าเพียงพอบรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้ได้ ต้องอาศัยเทคโนโลยีการดักจับ ใช้ประโยชน์ และกักเก็บคาร์บอน (carbon capture, utilization & storage: CCUS) เข้ามาช่วยจัดการก๊าซ CO₂ ก่อนปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ เทคโนโลยี CCUS ประกอบด้วย 3 ขั้นตอนย่อย ได้แก่ (1) การดักจับก๊าซ CO2 ด้วยวัสดุดูดซับ (2) การนำก๊าซ CO₂ ที่ดักจับได้ไปแปรรูปเป็นสารมูลค่าสูงในอุตสาหกรรม และ (3) การนำก๊าซ CO₂ ไปกักไว้อย่างถาวร โดยการอัดเข้าไปเก็บใต้ผืนพิภพ

หัวใจของเทคโนโลยี CCUS คือ การพัฒนาวัสดุและกระบวนการทางเคมีที่เปลี่ยนก๊าซ CO2 ให้อยู่ในรูปแบบที่จัดการได้ง่าย โดยไม่ใช้พลังงานมากจนเกินไป แต่ปกติแล้วก๊าซ CO₂แทบจะทำปฏิกิริยากับสิ่งต่าง ๆ น้อยมาก จึงต้องอาศัยวัสดุดูดซับที่มีความจำเพาะสูงตรึงก๊าซ CO₂ ออกจากไอเสียทางอุตสาหกรรมหรือจากอากาศ ได้ผลลัพธ์เป็นก๊าซ CO₂ ที่มีความเข้มข้นและความบริสุทธิ์สูง ใช้เป็น “สารตั้งต้น” เพื่อผลิตสารเคมีที่มีมูลค่าสูงในอุตสาหกรรม เช่น แอลกอฮอล์ ก๊าซสังเคราะห์ (syngas) กรดอินทรีย์ ผงฟู พอลิเมอร์ต่าง ๆ

ส่วนการเปลี่ยนแปลงพันธะเคมีของก๊าซ CO₂ ที่เสถียรมากต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีพลังงานกระตุ้นสูง คือ “อิเล็กโทรไลเซอร์” เพื่อลดพลังงานลง ป้องกันไม่ให้ปล่อยก๊าซ CO₂ ออกมาในกระบวนการเพิ่มเสียเอง จึงต้องใช้พลังงานสะอาดอย่างพลังงานแสงอาทิตย์และลมมาช่วยในกระบวนการแปรรูปพลังงานไฟฟ้าเป็นสิ่งอื่น หรือที่เรียกกันว่า power-to-X (P2X) เช่น การใช้เซลล์เคมีไฟฟ้าในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากน้ำ การเปลี่ยนก๊าซ CO₂ เป็นเชื้อเพลิง

ปัจจุบันหน่วยงานพันธมิตรทั้งภาครัฐและเอกชนที่มีพันธกิจในการลดก๊าซเรือนกระจก โดยเฉพาะอุตสาหกรรมพลังงานและปิโตรเคมีขนาดใหญ่ เช่น ปตท., ปตท.สผ., SCG มีความร่วมมือกับ สวทช. ดำเนินงานวิจัยที่เกี่ยวกับเทคโนโลยี CCUS ตลอดจนสร้าง Hydrogen Consortium อันเป็นระบบนิเวศวิจัยและ Technology Gateway ที่เชื่อมโยงนักวิจัยกับบริษัทเอกชนทั้งในและต่างประเทศ