เนื้อหาในกระทู้นี้ค่อนข้างยาว และแบ่งออกเป็น 3 ตอน คือ 1. เรื่องของพลังงาน 2. เรื่องของรถยนต์ และ 3. Tesla จะเปลี่ยนโลกได้อย่างไร โดยเนื้อหาในกระทู้นี้ผมเขียนขึ้นโดยสรุปเนื้อหาจากบทความในเว็บไซต์ Wait but why และข้อมูลจากที่อื่นๆ อันที่จริงผมสามารถจะแบ่งเนื้อหาออกเป็น 3 ตอนก็ได้ แต่เนื่องจากทั้ง 3 ประเด็นมีความเกี่ยวเนื่องกัน ผมจึงรวมเอาไว้ในบทความเดียวกันตามต้นฉบับ บทความฉบับนี้อาจมีเนื้อหาค่อนข้างยาว แต่ผมรับประกันว่าผู้ที่ให้ความสนใจในรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และ Tesla จะได้รับประโยชน์อย่างแน่นอนครับ

เริ่มด้วยเรื่องของพลังงาน

พลังงานเป็นสิ่งที่ไม่สามารถจะถูกสร้างขึ้นหรือทำลายโดยมนุษย์ได้ เราทำได้เพียงแต่ส่งผ่านพลังงานจากที่หนึ่งไปสู่อีกที่หนึ่งเท่านั้น ในทุกวันนี้ร่างกายเราไม่ได้สร้างพลังงานขึ้นมาเอง เพียงแต่ขโมยพลังงานมาจากสิ่งมีชีวิตอื่น ซึ่งวิธีที่มนุษย์ใช้ในการขโมยก็คือการกินนั่นเอง โดยจุดเริ่มต้นของพลังงานทุกชนิดในโลกล้วนมาจากดวงอาทิตย์

พลังงานไม่ได้อยู่เฉพาะในสิ่งมีชีวิตเท่านั้น แต่มนุษย์ยังขโมยพลังงานทั้งจากลมและน้ำ แรกเริ่มจากการประดิษฐ์กังหันลมและกังหันน้ำ แต่การขโมยพลังงานจากน้ำหรือลมทำได้ช้า มนุษย์เริ่มรู้จักการ “เผาไหม้” ซึ่งเป็นการระเบิดพลังจลน์ (Joules = หน่วยของพลังงาน) ที่สะสมอยู่ในวัตถุในครั้งเดียว การค้นพบวิธีการเผาไหม้นี้นำมาซึ่งนวัตกรรม “เครื่องจักรไอน้ำ” ในขณะที่การปฏิวัติอุตสาหกรรมในศตวรรษที่ 18 ก็มาจากการที่มนุษย์เรียนรู้จะใช้พลังงานจาก “ไฟ” นั่นเอง

หลังจากใช้ไฟกับเครื่องจักรไอน้ำ โดยใช้ไม้เป็นเชื้อเพลิง มนุษย์เริ่มเรียนรู้ที่จะขุดถ่านหินมาใช้เป็นเชื้อเพลิงแทนไม้ การขุดถ่านหินทำให้เกิดการค้นพบครั้งใหญ่นั่นคือก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน การค้นพบเหล่านี้ทำให้เศรษฐกิจโลกโตขึ้นอย่างรวดเร็ว ในระหว่างนั้นก็เกิดนวัตกรรมมากมายนำมาซึ่งการใช้พลังงานในรูปแบบใหม่ที่มีประสิทธิภาพยิ่งกว่านั้นคือ “พลังงานไฟฟ้า”

การเกิดขึ้นของไฟฟ้าทำให้การขุดค้นซากฟอสซิลเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ปัญหาของการขุดซากฟอสซิลเหล่านี้คือการทำให้ปริมาณ CO2 ในระบบสูงขึ้น โดยสาเหตุของการเกิดขึ้นของ CO2 เพราะการเผาไหม้ เป็นกระบวนการย้อนกลับของการสังเคราะห์แสง

ในกระบวนการสังเคราะห์แสงนั้นพืชจะดึง CO2 จากอากาศ พร้อมทั้งดูดพลังงานจากแสงเพื่อใช้แยกคาร์บอน (C) กับอ็อกซิเจน (O2) ออกจากกัน ต้นไม้จะกักเก็บคาร์บอนไว้ใช้เป็นพลังงาน และปล่อย O2 ที่เป็นของเหลือออกมา

ท่อนซุงจึงเป็นคาร์บอนอัดก้อนที่สะสมพลังงานเอาไว้

เมื่อเราเผาท่อนซุง เท่ากับเรากำลังกลับกระบวนการ ในระหว่างที่เกิดการเผาไหม้ O2 ในอากาศจะดึง C ในท่อนซุงกลับมารวมเป็น CO2 ตรงข้ามกับพืชที่ต้องการ C และทิ้ง O2 ออกมาในรูปแบบของเสีย มนุษย์ก็ใช้การเผาไหม้เผื่อให้ได้พลังงานที่เกิดขึ้น โดยไม่สนใจ CO2 ที่กลายมาเป็นของเสีย การสะสมของ C และการปล่อย O2 ของต้นไม้ใช้เวลาหลายปี แต่การเผาไหม้ทำให้เกิด CO2 ในปริมาณที่เท่ากันในระยะเวลาไม่กี่นาที

อย่างไรก็ดีการเผาท่อนซุงไม่ได้ทำให้ปริมาณ CO2 ในระบบสูงขึ้น เพราะท้ายที่สุดแล้วถึงเราไม่เผาท่อนซูง มันก็กลับกลายมาเป็นคาร์บอนในวันใดวันหนึ่งอยู่ดี ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าวงจรคาร์บอน (Carbon cycle)

แต่ในบางครั้งคาร์บอนเองก็ “หล่นหาย” ไปจากวงจร การหล่นหายนี้เกิดขึ้นเมื่อการเน่าเปื่อยของซากพืชซากสัตว์ไม่ปกติ แทนที่มันจะปล่อยคาร์บอนกลับสู่วงจร มันถูกฟังอยู่ใต้ดิน และการมาเป็นซากฟอสซิลที่ใช้ในกระบวนการปิโตรเลียมนั่นเอง

ปรากฏการณ์นี้ทำให้มนุษย์สามารถนำพลังงานแสงอาทิตย์ที่อัดแน่น 300 ล้านปีมาใช้ได้อย่างสบาย ปัญหาอย่างเดียวก็คือมันทำให้ CO2 ในระบบสูงขึ้น ซึ่งส่งผลให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้น

CO2 เป็นก๊าซเรือนกระจก การทำงานของปรากฏการณ์เรือนกระจกเกิดจากกระจกปล่อยให้พลังงานแสงอาทิตย์เข้ามายังโลก แต่กักเก็บบางส่วนของพลังงานนั้นไว้ในรูปแบบของความร้อน และทำให้โลกอุ่น การเผาไหม้ซากฟอสซิลทำให้ CO2 สูงขึ้น ส่งผลให้เรือนกระจกกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เอาไว้มากขึ้น และทำให้โลกร้อนขึ้น แต่การที่โลกร้อนขึ้นทีละน้อยนี้มันเป็นปัญหาตรงไหน?

ย้อนกลับไปเมื่อ 18,000 ปีก่อน ซึ่งอุณหภูมิโลกต่ำกว่าปัจจุบันนี้ 5 องศา แคนนาดา สแกนดิเนเวีย และแผ่นดินครึ่งหนึ่งของอังกฤษปกคลุมไปด้วยน้ำแข็ง ในขณะที่สหรัฐอเมริกาอยู่ใต้น้ำแข็งที่หนาถึง 800 เมตร ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าหากอุณหภูมิโลกสูงขึ้นไป 6-10 องศา น้ำแข็งที่ขั้วโลกจะละลาย และนิวยอร์คจะอยู่ใต้ทะเลลึก 150 เมตร โดยนักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าถ้าเรามีการเผาไหม้ซากฟอสซิลอย่างในปัจจุบันนี้โลกจะมีอุณหภูมิสูงขึ้นราว 2-4 องศาภายในปี 2100 การขุดปิโตรเลียมมาใช้จึงเป็นปัญหาของมนุษย์ชาติในอีกไม่ถึง 100 ปีข้างหน้า

และการเผาซากฟอสซิลของมนุษย์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นเพื่อ 1. ใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าและ 2. ใช้เพื่อเป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์นั่นเอง