Biogas Energy/Biomass Energy

พลังงานชีวภาพ พลังงานชีวมวล คืออะไร?

พลังงานชีวภาพ (Biogas Energy) คือ พลังงานเชื้อเพลิงชนิดหนึ่งที่ได้จากกระบวนการย่อยสลายวัสดุทางชีวภาพด้วยการอาศัยแบคทีเรียภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน (Anaerobic Digestion) จนเกิดเป็นก๊าซชีวภาพ (Biogas) ที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ 2 แนวทาง คือ เชื้อเพลิงเพื่อการผลิตไฟฟ้าและความร้อน และเชื้อเพลิงเพื่อการผลิตก๊าซหุงต้มและก๊าซเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ เช่น LPG และ CNG โดยพลังงานชีวภาพถือเป็นรูปแบบหนึ่งของการผลิตพลังงานชีวมวล แต่พลังงานชีวภาพจะมีการใช้วัตถุดิบและมีกระบวนการซับซ้อนมากกว่าพลังงานชีวมวล

พลังงานชีวมวล (Biomass Energy) คือ พลังงานที่ผลิตได้จากการนำวัสดุชีวมวลหรือสารอินทรีย์ทุกรูปแบบที่เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานจากธรรมชาติ เช่น ขยะอินทรีย์ เศษวัสดุเหลือทิ้งจากการเกษตร กากจากกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม มูลสัตว์ พืชเชื้อเพลิง เช่น แกลบ ฟางข้าว ชานอ้อย ใบและยอดอ้อย ไม้ เศษไม้ เส้นใยและกะลาปาล์ม กากมันสำปะหลัง ซังข้าวโพด กาบและกะลามะพร้าว มาผ่านกระบวนการแปรรูป เช่น การหมัก (Fermentation) การเผา (Combustion) การผลิตก๊าซ (Gasification) หรือกรรมวิธีอื่น ๆ จนได้เป็นความร้อนหรือก๊าซเพื่อนำไปใช้ประโยชน์หรือแปรรูปเป็นพลังงานไฟฟ้า

พลังงานชีวภาพ พลังงานชีวมวล แตกต่างกันอย่างไร?

• รูปแบบของพลังงาน

  พลังงานชีวภาพจะอยู่ในรูปแบบก๊าซเท่านั้น ส่วนพลังงานชีวมวลจะมีรูปแบบที่หลากหลายกว่า เช่น ก๊าซ ของเหลว ความร้อน ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิต

• การผลิตพลังงาน

  พลังงานชีวภาพจะผลิตได้จากกระบวนการย่อยสลายแบบไร้อากาศ (Anaerobic Digestion) ส่วนพลังงานชีวมวลจะเป็นการนำวัสดุมาแปรรูปด้วยการหมัก การเผา การผลิตก๊าซ หรือกระบวนการอื่น ๆ

• วัสดุที่นำมาใช้ผลิต

  พลังงานชีวภาพจะเน้นไปที่การนำพืชเชื้อเพลิงและผลผลิตสินค้าเกษตร เช่น ต้นข้าวโพด หญ้าเนเปียร์ และยังสามารถนำขยะอินทรีย์จากครัวเรือนและมูลสัตว์มาใช้ในการผลิตพลังงาน ส่วนพลังงานชีวมวลนั้นจะใช้พืชเชื้อเพลิงเหมือนกัน แต่จะเน้นไปที่การใช้พืชเชื้อเพลิงชนิดมีเส้นใย เช่น แกลบ ฟางข้าว ชานอ้อย กะลามะพร้าว และไม่นิยมใช้มูลสัตว์และของเสียจากครัวเรือนเหมือนการผลิตพลังงานชีวภาพ

กระบวนการแปรรูปชีวภาพ/ชีวมวลไปเป็นพลังงานรูปแบบต่าง ๆ

• พลังงานชีวภาพ

  กระบวนการแปรรูปชีวภาพเริ่มจากการรวบรวมขยะอินทรีย์และมูลสัตว์มารวมกันไว้ในบ่อหมักที่เชื่อมต่อกับถังพักกาก จากนั้นนำวัตถุชีวภาพมาย่อยสลายภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนด้วยการใช้แบคทีเรีย ซึ่งถือเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยจะได้เป็นผลผลิต 2 รูปแบบ คือ พลังงานความร้อนที่นำเข้าสู่โรงไฟฟ้าเพื่อแปรรูปเป็นพลังงานไฟฟ้า และเชื้อเพลิงประเภทก๊าซ เพื่อผลิตก๊าซหุงต้ม ก๊าซสำหรับรถยนต์ทั้ง CNG และ LPG ส่วนของเหลือที่ได้จากการหมัก สามารถนำไปทำเป็นปุ๋ยอินทรีย์หรือสารปรับปรุงดินได้

• พลังงานชีวมวล

  การผลิตพลังงานชีวมวลเริ่มต้นจากการนำวัสดุชีวมวลต่าง ๆ เช่น ของเหลือทิ้งทางการเกษตรอย่างแกลบ ชานอ้อย ซังข้าวโพด ฯลฯ มาผ่านกระบวนการแปรรูป เช่น การหมัก การผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากพืช หรือการเผาไหม้โดยตรง จากนั้นจึงได้เป็นผลผลิตที่อยู่ในรูปแบบของพลังงานความร้อนหรือก๊าซ และใช้ไอน้ำร่วมกับหลักการโรงงานไฟฟ้าความร้อนเพื่อแปรรูปออกมาเป็นไฟฟ้า ซึ่งในการผลิตพลังงานชีวมวลนั้นสามารถทำได้ตั้งแต่ในระดับครัวเรือนไปจนโรงไฟฟ้าชีวมวลที่มีเส้นทางการผลิตอย่างจริงจัง

ข้อดีของพลังงานชีวภาพ/ชีวมวล

• ผลิตได้จากวัตถุดิบที่หลากหลายและสามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ
• เป็นพลังงานหมุนเวียนที่สามารถผลิตได้อย่างไม่จำกัดและไม่หมดไปเหมือนพลังงานฟอสซิล รวมถึงไม่ส่งผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมเหมือนพลังงานฟอสซิล
• ช่วยลดปริมาณขยะและขยะชีวภาพที่เกิดขึ้นในครัวเรือนและอุตสาหกรรม พร้อมช่วยลดการฝังกลบขยะ
• มีราคาถูกกว่าเมื่อเทียบกับการใช้งานพลังงานฟอสซิล
• เหมาะสำหรับประเทศเกษตรกรรม เนื่องจากเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับของเหลือใช้ทางการเกษตรและเพิ่มรายได้ให้กับเกษตรกร เป็นการช่วยพัฒนาเศรษฐกิจฐานราก
• ผลผลิตที่เหลือจากกระบวนการผลิตสามารถนำไปทำเป็นปุ๋ยและน้ำหมักอินทรีย์ เพื่อนำกลับไปใช้ในเชิงเกษตรกรรมได้

ข้อเสียของพลังงานชีวภาพ/ชีวมวล

• เทคโนโลยีและอุปกรณ์ที่ใช้การผลิตที่มีคุณภาพสูงยังมีต้นทุนค่อนข้างสูง โดยเฉพาะพลังงานชีวภาพที่ต้องการความถนัดทางด้านการบริหารจัดการวัตถุดิบ และการดูแลกระบวนการผลิต
• พลังงานชีวมวลบางส่วนยังก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และควันในการผลิต
• วัตถุดิบจากพืชผลทางการเกษตรบางชนิดมีอายุการเก็บรักษาสั้นและบางส่วนก็มีวงจรการผลิตตามฤดูกาล จึงอาจมีปริมาณไม่สม่ำเสมอในบางช่วง
• จำเป็นต้องใช้พื้นที่ปริมาณมากในการผลิตพลังงาน รวมถึงจัดเก็บวัตถุดิบจากพืชผลทางการเกษตร

ประเทศไทยกับพลังงานชีวภาพ/ชีวมวล

ปัจจุบัน ประเทศไทยเรายังต้องนำเข้าพลังงานจากต่างประเทศอยู่มาก ไม่ว่าจะเป็นก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมันดิบ ดังนั้น การผลิตพลังงานทางเลือกจะช่วยลดการพึ่งพาพลังงานจากภายนอกประเทศได้ส่วนหนึ่ง ซึ่งพลังงานชีวภาพและพลังงานชีวมวลถือเป็นพลังงานที่มีศักยภาพสูง สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลายรูปแบบ สามารถช่วยกำจัดของเหลือจากภาคการเกษตรและภาคอุตสาหกรรมได้ดี โดยเฉพาะในภาคการเกษตร ซึ่งประเทศไทยนั้นเป็นประเทศเกษตรกรรมอยู่แต่เดิม ดังนั้นจึงมีวัสดุหรือผลิตผลเหลือใช้ทางการเกษตรมากมาย ซึ่งแต่เดิมมักมีการเผาทิ้งหรือปล่อยทิ้งไว้อย่างไม่มีมูลค่า แต่การผลิตพลังงานทางเลือกเหล่านี้จะช่วยสร้างมูลค่าจากของเสีย และเป็นการสร้างรายได้ให้แก่เกษตรกรและชุมชน อีกทั้งในกระบวนการผลิตพลังงานชีวภาพยังสามารถช่วยกำจัดขยะชีวภาพ เช่น มูลสัตว์และน้ำเสียจากฟาร์มเลี้ยงสัตว์ อันเป็นปัญหาที่สำคัญในหลายพื้นที่ได้เป็นอย่างดี

สำหรับในประเทศไทยนั้น แผนพัฒนาพลังงานฉบับใหม่ได้วางเป้าหมายให้มีการผลิตพลังงานจากพืชพลังงานให้ได้มีกำลังการผลิต 650 เมกะวัตต์ต่อปี ดังนั้นจึงมีการคาดการณ์กันว่าประเทศไทยเรายังมีโอกาสที่จะมีโรงไฟฟ้าชีวภาพและโรงไฟฟ้าพลังงานชีวมวลเกิดขึ้นอีกมาก ซึ่งการเกิดขึ้นของโรงงานเหล่านี้จะช่วยรองรับและแก้ไขปัญหาวิกฤตพลังงานที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต อีกทั้งยังช่วยขับเคลื่อนกลไกการลงทุนด้านพลังงานทดแทน ซึ่งจะช่วยลดการนำเข้าพลังงานจากต่างประเทศ และช่วยสร้างงาน สร้างรายได้ ลดรายจ่ายให้กับผู้ที่เกี่ยวข้องตั้งแต่ผู้ผลิตจนถึงผู้ใช้พลังงานทดแทนอย่างครอบคลุม