พลังงานชีวภาพหรือ พลังงานชีวมวล

0
477

พลังงานชีวมวล biomass energy คือ พลังงานจากเชื้อเพลิงชีวมวลที่ผลิตขึ้นโดยอาศัยกระบวนการแปรรูปวัตถุชีวภาพ ซึ่งพลังงานชีวภาพจัดเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงานชีวมวล เพราะเป็นการแปรสถานะของแข็งเป็นก๊าซนั่นเอง พลังงานชีวมวลสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ 2 แนวทางหลักๆ คือ

  1. เชื้อเพลิงเพื่อการผลิตไฟฟ้าและความร้อน ทำให้โรงงานมีต้นทุนเชื้อเพลิงที่ต่ำ
  2. เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์

พลังงานชีวมวล

พลังงานชีวมวล

การผลิตพลังงานชีวมวลมีด้วยการหลายทาง ได้แก่

  1. การเผาไหม้โดยตรงหรือการสันดาป เป็นการทำปฎิกิริยาการรวมตัวของวัตถุดิบที่ลุกไหม้กับออกซิเจน แล้วคายความร้อยออกมาเป็นพลังงานความร้อน ซึ่งสามารถนำพลังงานความร้อนนี้ไปผลิตไฟฟ้าพลังไอน้ำที่มีอุณหภูมิและความดันสูง โดยอาศัยกังหันไอน้ำเป็นตัวเดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
  2. การผลิตก๊าซ เป็นการเปลี่ยนรูปทางเคมีภายในของคาร์บอนในวัตถุชีวมวล โดยอาศัยความร้อนและตัวกลางในกระบวนการ อย่าง ออกซิเจน ไอน้ำ เป็นตัวทำให้วัตถุชีวมวลแปรสภาพจากของแข็งเป็นก๊าซที่เผาไหม้ได้ ก๊าซที่ผลิตได้จะมีคุณภาพดีกว่าเชื้อเพลิงที่มีสถานะเป็นของแข็ง และนำไปใช้ง่าย สะดวก
  3. การหมัก เป็นกระบวนการเดียวกับการผลิตพลังงานชีวภาพ การผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากพืช เป็นกระบวนการทางชีวภาพในการย่อยสลายแป้ง น้ำตาล และเซลลูโลส ที่ได้มาจากผลิตผลทางการเกษตร อย่าง อ้อย มันสัมประหลัง ซังข้าวโพด ให้กลายเป็นเอทานอลหรือแอลกฮอล์ สามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์เบนซิน อย่างที่เรารู้จักกันในนาม “ไบโอดีเซล” (biodiesel)

ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงชีวมวลอย่างหนึ่งที่ได้จากกานนำน้ำมันจากพืชหรือสัตว์มาผ่านกระบวนการทรานส์เอสเตอริฟิเคชั่น เพื่อทำการเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของน้ำมันให้เป็นสายโซ่ตรง ทำให้ได้เมทิลเอสเตอร์หรือเอทิลเอสเตอร์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของแอลกฮอล์ที่นำมาใช้

เอทานอล จัดเป็นเชื้อเพลิงชีวมวลชนิดหนึ่งหรือเรียกว่า เอทิลแอลกอฮอล์ (ethyl alcohol) ซึ่งได้จากแป้งและเซลลูโลส เช่น อ้อย มันสำปะหลัง กากน้ำตาล เป็นการแปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นแอลกอฮอล์นั้นเอง สามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์เบนซินได้

เรามาลองคิดดูกันนะคะว่า หากเรานำฟางข้าวที่เหลือจากการเก็บเกี่ยวของชาวนาทั่วประเทศซึ่งมีปริมาณมากถึง 19.01 ล้านตัน จากพื้นที่เก็บเกี่ยวข้าวไม่ต่ำกว่า 77.33 ล้านไร่ นำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากถึง 942 เมกะวัตต์, ใบและยอดอ้อย ปริมาณ 17.02 ล้านตัน จากไร่อ้อย 8.26 ล้านไร่ทั่วประเทศ สามารถนำมาทำเป็นเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้าได้ถึง 1,647 เมกะวัตต์ หรือแม้แต่เปลือกของเมล็ดมะม่วงหิมพานต์จำนวน 0.07 ล้านตัน จาก 0.19 ล้านไร่ สามารถนำมาผลิตไฟฟ้าได้ถึง 13 เมกะวัตต์ เราจะได้พลังงานไฟฟ้ามากขนาดไหน

ประโยชน์ของการใช้พลังงานชีวมวลเป็นการช่วยลดการทิ้งของพืชผลทางการเกษตรได้ดีทางหนึ่ง ลดการเผาสิ่งเหลือใช้เหล่านี้ อันเป็นการช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศอีกด้วย ยิ่งกว่านั้นเป็นการเพิ่มรายได้ให้กับเกษตรกรในการขายผลผลิตที่เหลือใช้ทางการเกษตร ถือว่าเป็นการใช้ทรัพยากรทางธรรมชาติที่คุ้มค่าอย่างมาก

สำหรับประเทศไทยนั้น การนำพลังงานชีวมวลมาใช้ยังไม่เต็มศักยภาพ ทั้งที่ประเทศไทยเป็นแหล่งของสารตั้งต้นสำหรับผลิตพลังงานชีวมวลจำนวนมาก ทั้งนี้ อาจจะเนื่องด้วยการขาดแคลนแรงงานในการรวบรวมวัตถุชีวมวล รวมทั้งการขนส่งที่ค่อนข้างมีต้นทุนสูง อาจไม่คุ้มค่าในเชิงเศรษฐกิจ ถึงแม้จะมีสร้างโรงงานไฟฟ้าชีวมวลหลายแห่ง แต่ก็ยังผลิตไฟฟ้าได้ไม่เต็มกำลังอยู่ดี

การที่จะนำพลังงานชีวมวลมาใช้ให้เกิดประสิทธิภาพอย่างแท้จริงนั้นอาจจะต้องพัฒนาที่ตัวบุคคลด้วยให้ตะหนักถึงคุณประโยชน์และความจำเป็นของการใช้พลังงานทดแทนประเภทนี้ ชี้ให้เห็นถึงข้อดีข้อเสีย รวมทั้งต้องมีการพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีไปพร้อมกันด้วย เพื่อเป็นการลดต้นทุนและช่วยให้ประชาชนสามารถเข้าถึงพลังงานชีวมวลได้มากยิ่งขึ้น