Biogas เกิดได้อย่างไร

กระบวนการผลิตแก๊สชีวภาพนั้นเป็นกระบวนการทางธรรมชาติ ที่อาศัยการทำงานของจุลินทรีย์จำพวกที่ไม่ชอบออกซิเจน ซึ่งจุลินทรีย์แบบไม่ชอบออกซิเจนนั้นมี 2 พวก คือ พวกที่สร้างมีเทน (Methanogenic bacteria)และ พวกที่ไม่สร้างมีเทน (Non-methanogenic bacteria)

ที่มา :http://www.soi.wide.ad.jp/

โดยจุลินทรีย์ประเภทสร้างมีเทนนี้จะใช้สารอินทรีย์ที่มีโครงสร้างไม่ซับซ้อนเป็นสารอาหาร และให้ผลผลิตเป็นแก๊สมีเทน (สูตรโมเลกุล CH4) และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (สูตรโมเลกุล CO2) เป็นหลัก โดยมีแก๊สอื่นๆในปริมาณเล็กน้อยเช่น แก๊สไข่เน่า หรือแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ (สูตรโมเลกุล H2S) จุลินทรีย์กลุ่มนี้ไม่ชอบออกซิเจนอิสระ (สูตรโมเลกุล O2เป็นโมเลกุลที่มนุษย์ใช้หายใจเพื่อการดำรงชีพ)

ดังนั้นในการผลิตแก๊สชีวภาพนั้นจะต้องระวังไม่ให้ออกซิเจนสามารถเข้าไปสัมผัสกับจุลินทรีย์กลุ่มที่สร้างมีเทน เพราะจะทำให้การผลิตแก๊สมีเทนด้อยประสิทธิภาพ และเนื่องจากแบคทีเรียกลุ่มสร้างมีเทน สามารถใช้สารอาหารที่มีโครงสร้างไม่ซับซ้อนเท่านั้น การผลิตแก๊สมีเทนจากสารอินทรีย์ที่มีโครงสร้างซับซ้อน จึงต้องอาศัยการทำงานของแบคทีเรียกลุ่มไม่สร้างมีเทน เพื่อทำการย่อยสลายสารอินทรีย์ที่มีความซับซ้อนสูง ให้กลายเป็นสารอินทรีย์ที่มีความซับซ้อนต่ำ พอที่แบกทีเรียกลุ่มสร้างมีเทนสามารถย่อยสลายได้

ในการผลิตแก๊สมีเทนจะต้องอาศัยการร่วมมือของแบคทีเรียหลายๆกลุ่มเข้าด้วยกัน โดยทั่วไปน้ำเสียและขยะที่มีสารอินทรีย์นั้นสามารถนำมาผลิตแก๊สชีวภาพได้

ระบบผลิตแก๊สชีวภาพ

เมื่อองค์ประกอบต่างๆครบถ้วน เช่น มีแบคทีเรีย สารอินทรีย์ อาหารเสริม และสิ่งแวดล้อมอื่นๆที่เหมาะสมแต่ไม่มีออกซิเจน กระบวนการสร้างแก๊สชีวภาพ ก็สามารถเกิดได้ตามธรรมชาติทันที

ดังนั้นในธรรมชาตินั้นการเกิดแก๊สชีวภาพนั้นเกิดในบ่อที่มีการหมัก ในก้นแม่น้ำ ทะเลสาบ ลำไส้คนและวัว ไร่นาข้าวที่มีน้ำท่วมขัง ในเปลือกไม้ที่อับชื้น ใต้ท้องทะเลลึก เป็นต้น อย่างไรก็ตามการเกิดในสภาวะที่กล่าวมาแล้วขั้นต้นนั้นเป็นกระบวนการที่เกิดในธรรมชาติ ซึ่งอัตราการสร้างแก๊สชีวภาพจะเร็วหรือช้านั้นถูกกำหนดโดยธรรมชาติ

แต่ในเชิงวิศวกรรมแล้ว วิศวกรจะสร้างระบบขึ้นมาเพื่อควบคุมสิ่งแวดล้อมต่างๆให้เหมาะสม ให้แบคทีเรียสามารถทำงานได้รวดเร็ว ตามที่ต้องการ หรืออีกนัยหนึ่งคือ วิศวกรที่ออกแบบระบบผลิตแก๊สชีวภาพคือ ผู้ที่เข้าใจธรรมชาติของสารอินทรีย์ และสภาวะการทำงานที่เหมาะสมของแบคทีเรียกลุ่มไม่ชอบออกซิเจน และทำการสร้างสภาวะดังกล่าว เพื่อเอาใจแบคทีเรียให้สามารถทำงานได้ ตามที่มนุษย์ต้องการ ประเภทของระบบผลิตแก๊สชีวภาพที่นิยมใช้ ได้แก่

• ระบบบ่อไร้อากาศ(Anaerobic Ponds)
  ซึ่งเป็นบ่อที่นิยมใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมเนื่องจากค่าใช้จ่ายถูกสุด แต่มีข้อเสียคือเกิดกลิ่นเหม็นรบกวน และใช้พื้นที่มาก
• ระบบบ่อไร้อากาศแบบคลุมบ่อ(Anaerobic Covered Lagoons) เป็นระบบที่ดัดแปลงมาจากระบบบ่อไร้อากาศ โดยมีการคลุมคลุมบ่อเพื่อเก็บแก๊สชีวภาพที่เกิดขึ้นและนำไปใช้ประโยชน์ ข้อดีของระบบนี้คือ ไม่มีกลิ่นเหม็นรบกวนและสามารถใช้ประโยชน์จากแก๊สชีวภาพได้
• ระบบกวนสมบูรณ์(CSTR)
  โดยทั่วไปมักเป็นถังเหล็กหรือถังคอนกรีตเสริมเหล็ก ภายในถังมีการกวนผสมน้ำอย่างทั่วถึงเพื่อให้สารอาหารสัมผัสกับแบกทีเรียอย่างเต็มที่ แต่ข้อเสียคือ น้ำทิ้งที่ไหลออกจากถังจะมีแบกทีเรีย ปนออกไปด้วย ทำให้ความสามารถของระบบต่ำลง
• ระบบแอนแอโรบิคคอนแทค(Anaerobic Contact)
  ระบบนี้เป็นระบบที่พัฒนาจากระบบกวนสมบูรณ์ คือมีการนำน้ำที่ไหลออกจากระบบกวนสมบูรณ์ไปแยกตะกอนออกโดยใช้ถังตกตะกอน แล้วสูบตะกอนกลับเข้าสู่ถังกวนสมบูรณ์เพื่อทำหน้าที่ผลิตแก๊สชีวภาพต่อไป
• ระบบถังกรองไร้อากาศ(Anaerobic Filter)
  ระบบนี้จะมีการใส่ตัวกลางซึ่งมักเป็นพลาสติก เพื่อให้แบกทีเรียยึดเกาะติด ไม่ไหลออกไปจากถังผลิตแก๊สชีวภาพเมื่อน้ำไหลออกนอกถัง ระบบนี้จะทำให้ปริมาณของแบกทีเรียในระบบมีมาก สามารถผลิตแก๊สชีวภาพได้ดี
• ระบบยูเอเอสบี(UASB)
  ระบบนี้เป็นที่นิยมอย่างมากทั่วโลก แบกทีเรียในระบบจะรวมตัวจับกันเป็นเม็ดคล้ายกับเม็ดแมงลัก ขนาด 0.4 – 2 มิลลิเมตร การรวมตัวของแบกทีเรียปริมาณมาก (ซึ่งแต่ละเซลมีขนาดเพียงประมาณ 0.001 มม.) ทำให้ตะกอนเม็ดจมตัวและสะสมในระบบผลิตแก๊สชีวภาพได้มาก ทำให้ระบบสามารถผลิตแก๊สชีวภาพได้ดี
• ระบบอีจีเอสบี (EGSB)
  ระบบนี้พัฒนาต่อเนื่องมาจากระบบยูเอเอสบี เพื่อให้สามารถทำงานได้ดีขึ้น โดยเน้นที่การสัมผัสและการถ่ายเทมวลสารระหว่างแบกทีเรียและสารอาหารที่ดีขึ้น แต่ระบบนี้ก็ต้องการการออกแบบและดูแลที่ดีขึ้นเช่นกัน
• ระบบย่อยสลัดจ์แบบราง(Plug Flow Digester)
  มักนิยมใช้ในฟาร์มหมู ซึ่งมีสารแขวนลอยสูง

ที่มา :ดร. สาโรช บุญยกิจสมบัติภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

Biogas และการนำไปใช้ประโยชน์

แก๊สชีวภาพเกิดจากการหมักย่อยของเสียโดยจุลินทรีย์ในสภาวะไร้อากาศ ของเสียเหล่านั้นได้แก่ ของเสียจาก สุกร โค ไก่ หรือ ของเสียจากภาคอุตสาหกรรมเกษตร และขยะ เช่น โรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลัง โรงงานน้ำมันปาล์ม และโรงงานเอทานอล เป็นต้น ซึ่งในประเทศไทยนับว่ามีของเสียเหล่านี้อยู่มาก ปัจจุบันพบว่ามีการปล่อยทิ้งของเสียดังกล่าวบางส่วนลงสู่แม่น้ำ ลำคลองสาธารณะ ทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อม ก่อนหน้านี้ได้มีการบำบัดโดยใช้วิธีการเติมอากาศ ซึ่งก็ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าทำให้ต้องสิ้นเปลืองพลังงานในการบำบัด

ดังนั้นระบบการผลิตแก๊สชีวภาพ จึงมีประโยชน์ในการช่วยลดปัญหาสิ่งแวดล้อม ลดการปล่อยน้ำเสียลงสู่แม่น้ำ สาธารณะ ลดกลิ่นเหม็น ได้ปุ๋ยชีวภาพไปใช้ในการเกษตร ได้พลังงานทดแทน และยังช่วยลดภาวะโลกร้อนได้อีกด้วย

โดยรูปแบบและลักษณะของการนำแก๊สชีวภาพไปใช้ประโยชน์เป็นพลังงานทดแทนที่ นิยมโดยทั่วไปมีอยู่ 3 ลักษณะ คือ

1.นำแก๊สชีวภาพไปใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงเพื่อผลิตพลังงานความร้อนเช่น ใช้เป็นเชื้อเพลิงในเตาหุงต้มในครัวเรือน เชื้อเพลิงสำหรับหม้อไอน้ำในโรงงานผลิตอาหารสัตว์ ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการอบแห้ง และใช้กับเครื่องกกลูกสุกร

2.นำแก๊สชีวภาพไปเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตพลังงานกล/ไฟฟ้าได้แก่ ใช้กับชุดเครื่องยนต์สันดาปภายใน ต่อร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator) หรือ มอเตอร์เหนี่ยวนำ (Induction Motor) โดยผลิตพลังงานไฟฟ้า เพื่อใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับกิจกรรมการเลี้ยงสัตว์ภายในฟาร์ม หรือสามารถนำไปขับเครื่องสูบน้ำโดยตรง หรืออุปกรณ์อื่น ๆ ที่ต้องการต้นกำลัง การนำแก๊สชีวภาพไปใช้ในเครื่องยนต์นั้น สามารถใช้ได้กับเครื่องยนต์สันดาปภายใน (Internal Combustion Engine) เช่น รถยนต์ ที่เราใช้กันอยู่ได้ทุกชนิด ซึ่งในขณะนี้การใช้แก๊สชีวภาพกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน จะมีอยู่ 4 รูปแบบด้วยกัน คือ

2.1 เครื่องยนต์เบนซิน หรือ ดีเซลขนาดเล็ก ได้แก่ เครื่องตัดหญ้า เครื่องยนต์ต้นกำลังขนาด 5-12 แรงม้า นำมาดัดแปลงให้สามารถใช้แก๊สชีวภาพร่วมกับน้ำมันเบนซินหรือดีเซล โดยการทดแทนการใช้น้ำมันดีเซลได้ประมาณ 80-90 %

2.2 เครื่องยนต์ดีเซลขนาดกลาง นำมาดัดแปลงให้สามารถใช้แก๊สชีวภาพ ร่วมกับน้ำมันดีเซลโดยการทดแทนการใช้น้ำมันดีเซลได้ประมาณ 80%

2.3 เครื่องยนต์เบนซิน หรือ ดีเซล ขนาดกลางและใหญ่ นำมาดัดแปลงให้สามารถใช้แก๊สชีวภาพได้ 100 % มีประสิทธิภาพประมาณ 20-25%

2.4 เครื่องยนต์ที่ใช้แก๊สชีวภาพโดยเฉพาะ (เครื่องนำเข้าจากต่างประเทศ) มีประสิทธิภาพประมาณ 40%

3. การนำแก๊สชีวภาพไปใช้ในการผลิตพลังงานร่วม(Cogeneration System) จะเป็นการผลิตพลังงานกล/ไฟฟ้า และความร้อนร่วมกันซึ่งเป็นระบบที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อนของ การใช้เชื้อเพลิงให้มีค่าสูงขึ้นมากกว่าการใช้ผลิตพลังงานไฟฟ้าอย่างเดียว

ซึ่งรูปแบบการผลิตพลังงานไฟฟ้าร่วมกับความร้อนนี้อาศัยหลักการนำความร้อน ทิ้งที่เกิดขึ้นจากระบบการผลิตพลังงานกล/ไฟฟ้ากลับมาผลิตเป็นพลังงานความ ร้อนเพื่อใช้ประโยชน์ต่อไป เช่น การใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นเครื่องต้นกำลังสำหรับผลิตพลังงานกล /ไฟฟ้า จะเกิดความร้อนในน้ำหล่อเย็นและส่วนของไอเสียเครื่องยนต์ การนำเอาความร้อนทิ้งเหล่านี้กลับมาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้ จะมีผลทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมของการใช้พลังงานจากแก๊สชีวภาพดังกล่าวเพิ่ม ขึ้นสูงถึง 70-80% โดยการนำความร้อนทิ้งดังกล่าวมาใช้ในการอบแห้ง หรือระบบทำความเย็นแบบดูดซึม

ที่มา :http://biogas.erdi.or.th

Biogas ประโยชน์และผลตอบแทน

การทำระบบก๊าซชีวภาพก่อให้เกิดประโยชน์ทั้งในด้านการอนุรักษ์พลังงาน การอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม และการเกษตร นอกจากนี้ ยังให้ผลตอบแทนในรูปแบบต่างๆ อีกมากมาย ดังต่อไปนี้

1.การอนุรักษ์พลังงานก๊าซชีวภาพ 1 ลูกบาศก์เมตร สามารถทดแทนพลังงานในรูปต่างๆ ได้ดังนี้ ก๊าซหุงต้ม (LPG) 0.46 กิโลกรัม น้ำมันเบนซิน 0.67 ลิตร น้ำมันเตา 0.55 ลิตร พลังงานไฟฟ้า 1.20 กิโลวัตต์-ชั่วโมง

2.การอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมการใช้เทคโนโลยีก๊าซชีวภาพในการจัดการน้ำเสียในฟาร์มเลี้ยงสัตว์ก่อให้เกิด ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม ดังนี้

2.1 ลดปัญหามลพิษทางน้ำ โดยสามารถบำบัดและลดสารปนเปื้อนของสารอินทรีย์ในน้ำเสียได้ตามที่กฎหมายกำหนด

2.2 ลดปัญหากลิ่นเหม็นและแมลง

2.3 ลดการปล่อยทิ้งก๊าซมีเทนสู่บรรยากาศ เป็นการช่วยลดอัตราการเกิดภาระเรือนกระจก ซึ่งเป็นต้นเหตุให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้น

3.การเกษตรการใช้เทคโนโลยีก๊าซชีวภาพในการจัดการน้ำเสียในฟาร์มเลี้ยงสัตว์ ก่อให้เกิดประโยชน์ด้านการเกษตร ดังนี้

3.1 ผลิตปุ๋ยอินทรีย์เพื่อใช้ในการเพาะปลูกและปรับปรุงดิน ทั้งในรูปปุ๋ยแห้งและปุ๋ยน้ำได้เป็นอย่างดี

3.2 การย่อยสลายอินทรีย์แบบไร้อากาศทำให้ปริมาณเชื้อโรคที่เป็นสาเหตุของโรคพืช บางชนิดลดลงและมีส่วนทำลายการงอกของเมล็ดวัชพืชอีกด้วย

4.การจ้างงานเป็นการส่งเสริมให้คนไทยมีงานทำทั้งในระยะสั้น (ระยะก่อสร้างระบบ) และระยะยาว (ระยะการใช้งานของระบบ) โดยในระยะการใช้งานของระบบจะมีการจ้างงานที่สม่ำเสมอตลอดอายุการใช้งานของ ระบบ

5.การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรการใช้เทคโนโลยีที่มีการจัดการของเสียอย่างครบวงจรภายในฟาร์มและมีการใช้ ประโยชน์จากผลพลอยได้อย่างคุ้มค่า หรือมีการปล่อยของเสียออกสู่สิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด (Waste Minimize) ถือเป็นการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

6.ผลตอบแทนจากการลงทุนระยะเวลาในการคืนทุนประมาณ 3-5 ปี ขึ้นอยู่กับการนำก๊าซชีวภาพไปใช้ประโยชน์ เช่น กรณีทดแทนเชื้อเพลิงที่ต้องซื้อมาในราคาสูง เช่น ก๊าซหุงต้ม น้ำมันเชื้อเพลิง จะคืนทุนได้เร็วกว่ากรณีนำไปใช้ทดแทนพลังงานรูปแบบอื่นๆ ที่มีราคาต่ำ

การส่งเสริมการผลิตแก๊สชีวภาพในประเทศไทย

ประเทศไทยมีการส่งเสริมเทคโนโลยีแก๊สชีวภาพมานานกว่า 20 ปีแล้ว แต่ในระยะแรกจำกัดอยู่ในระดับครัวเรือนหรือเกษตรกรรายย่อย ต่อมาในปี พ.ศ. 2531 คณะทำงานของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ร่วมกับกรมส่งเสริมการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ โดยการสนับสนุนจากองค์การ GTZ (Gesellschaft fur Technische Zusammenarbeit) ประเทศเยอรมนี ได้จัดตั้ง“โครงการแก๊สชีวภาพไทย-เยอรมัน” ขึ้น เพื่อศึกษาปัญหาการใช้ระบบแก๊สชีวภาพในช่วงเวลาที่ผ่านมา พร้อมทั้งปรับปรุงและพัฒนาเทคโนโลยีแก๊สชีวภาพให้มีความเหมาะสมในการประยุกต์ใช้กับฟาร์มเลี้ยงสัตว์ในประเทศไทยมากขึ้น

ปี พ.ศ. 2534 ได้มีการจัดตั้งหน่วยบริการแก๊สชีวภาพ สังกัดสถาบันวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ เพื่อดำเนินการส่งเสริมเทคโนโลยีแก๊สชีวภาพ ต่อเนื่องจากโครงการแก๊สชีวภาพไทย-เยอรมัน รวมทั้งเพื่อดำเนินการศึกษาวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีให้สามารถประยุกต์ใช้ในฟาร์ม เลี้ยงสัตว์ได้อย่างกว้างขวางมากยิ่งขึ้น

และในปลายปีพ.ศ. 2538 กองทุนเพื่อส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงานสำนักงานคณะกรรมการนโยบายพลังงานแห่งชาติ หรือสพช. (ปัจจุบัน คือสำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน หรือสนพ. กระทรวงพลังงาน) ได้ให้การสนับสนุนแก่หน่วยบริการแก๊สชีวภาพ ดำเนินงาน“โครงการส่งเสริมการผลิตแก๊สชีวภาพในฟาร์มเลี้ยงสัตว์ ระยะที่ 1″ จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2551 หน่วยบริการแก๊สชีวภาพได้รับการจัดตั้งเป็น “สถาบันวิจัยและพัฒนาพลังงาน มหาวิทยาลัยเชียงใหม่”

และต่อมาในปี พ.ศ. 2553 สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารีได้พระราชทานชื่อหน่วยงานใหม่ เป็น“สถาบันวิจัยและพัฒนาพลังงานนครพิงค์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่”ซึ่งได้ดำเนินโครงการส่งเสริมการผลิตแก๊สชีวภาพต่อเนื่องมาจวบจนปัจจุบัน

สวีเดนกับรถไฟ Biogas แห่งแรกของโลก

 “เพราะตั้งหมายชัดเจนว่าจะเป็นประเทศแรกของโลกที่ ‘ปลดแอก’ จากการใช้น้ำมันให้ได้ภายในปี 2558 สวีเดนจึงมุ่งหน้าสู่พลังงานทดแทนและพัฒนาจนทำให้รถยนต์ รถแท๊กซี่ รถขนขยะ และรถบัสหันมาใช้พลังงานจากไบโอแก๊สมากขึ้นเรื่อยๆ..”

…แต่เท่านั้นยังไม่พอ สวีเดนยังก้าวกระโดดถึงขึ้นมีรถไฟวิ่งด้วยไบโอแก๊สเป็นขบวนแรกของโลกอีกต่างหาก…

รถไฟที่สร้างความฮือฮาในระดับโลกขบวนนี้เชื่อมระหว่างเมืองลิงโกปิง (Linkoeping) ซึ่งอยู่ห่างจากกรุงสต๊อกโฮล์มไปทางใต้ประมาณ 200 กิโลเมตร กับเมืองแวสเตอร์วิก (Vaestervik) ซึ่งอยู่ริมชายฝั่งทางตะวันออกของสวีเดน รวมระยะทางประมาณ 80 กิโลเมตรแม้จะบรรทุกผู้โดยสารได้ไม่มากเพียงแค่ 54 คน แถมยังวิ่งด้วยความเร็ว 130 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และยังต้องคอยเติมเชื้อเพลิงทุกๆ600 กิโลเมตร แต่รถไฟขบวนนี้กลับมี “ดี” ที่เชื้อเพลิงที่ใช้จนได้ชื่อว่าเป็นรถไฟแห่งอนาคตขบวนแรกของโลกที่วิ่งด้วยเชื้อเพลิงจากไบโอแก๊สที่ได้จากของเหลือใช้ในครัวเรือนและในภาคเกษตรกรรมคือฟาร์มเลี้ยงสัตว์

รถไฟพลังไบโอแก๊สขบวนนี้ผลิตโดยบริษัท สเวนส์คไบโอแก๊ส (Svensk Biogas) ใช้เงินลงทุนประมาณ 54,500,000 บาท แน่นอนว่ารถไฟขบวนนี้ยังไม่หยุด “พัฒนา” แต่เพียงเท่านี้ เพราะทั้งความเร็ว ความสามารถในการรองรับผู้โดยสาร เส้นทางที่ยาวไกลมากยิ่งขึ้น และต้นทุนด้านเชื้อเพลิงล้วนเป็นสิ่ง “ท้าทาย”โดยมีเป้าหมายว่าต้องทำให้ “จูงใจ” ผู้ใช้บริการ และถึงขึ้นสามารถแข่งขันได้กับสายการบินราคาถูกที่เย้ายวนลูกค้าเพื่อเป็นทางเลือกที่ “ฉลาดกว่า” ของคนทั่วไป

หลังจากข่าวคราวรถไฟไบโอแก๊สแห่งสวีเดนเผยแพร่ออกไปทั่วโลก ประเทศอินเดียประกาศทันทีว่าสนใจจะเจริญรอยตามแนวทางนี้ด้วยเช่นกัน

การใช้ไบโอแก๊สเป็นเชื้อเพลิงในสวีเดนเป็นเรื่องแสนจะธรรมดา เพราะมีรถบัสมากกว่า 779 คัน และรถยนต์อีกว่า 4,000 คันหันมาใช้เชื้อเพลิงที่เป็นส่วนผสมจากน้ำมันกับไบโอแก๊สหรือแก๊สธรรมชาติ ซึ่งการพัฒนาก็ก้าวไกลถึงขั้นใช้ไบโอแก๊สกับรถไฟที่ทำให้เมืองลิงโกปิงกลายเป็นจุดสนใจทันที

“จุดเปลี่ยน” ของเมืองลิงโกปิงซึ่งเป็นที่ตั้งของมหาวิทยาลัย และอุตสาหกรรมผลิตเครื่องบินหันมาปฏิวัติพลังงานด้วยการเลิกพึ่งพาเชื้อเพลิงหลักอย่างน้ำมันและแก๊สธรรมชาติมายังเมืองแห่งนี้ล่าช้าจนเกินทน ประกอบกับความต้องการกำจัดของเสียที่ได้จากภาคเกษตรกรรม ที่มีทั้งฟาร์มเลี้ยงวัว ฟาร์มเลี้ยงหมู และมีอุตสาหกรรมผลิตอาหาร ซึ่งแต่ละวันผลิตของเสียออกมาจำนวนไม่น้อยบริษัทเอกชนจึงเริ่มคิดที่จะผลิตเชื้อเพลิงจากวัสดุในท้องถิ่นเหล่านี้ โดยมีองค์กรปกครองส่วนท้องถิ่นลิงโกปิงคอยสนับสนุนเต็มกำลังเป้าหมายแรกที่วางไว้คือทำอย่างไร จึงจะผลิตเชื้อเพลิงไบโอแก๊สใช้กับรถประจำทางของเมืองได้

นับจากวันแรกที่เริ่มคิดนำไปสู่การลงมือทำอย่างเอาจริงเอาจัง เพียงข้ามปีคือเดือนธันวาคม 2539เมืองลิงโกปิงก็ได้เฉลิมฉลองการพึ่งพาตัวเองด้านพลังงานครั้งสำคัญ เมื่อสถานีเชื้อเพลิงไบโอแก๊สแห่งแรกก็เปิดให้บริการและมีความก้าวหน้าอย่างเห็นได้ชัดเมื่อจำนวนรถประจำทางของเมืองหันมาใช้เชื้อเพลิงชนิดนี้เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ

นั่นคือปี 2540 มีรถบัสใช้ไบโอแก๊สเพียงแค่ 27 คันและเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนถึง 60 คันในปี 2543 ที่สำคัญก็คือนับจากปี 2545 เป็นต้นมารถบรรทุกคันที่ใช้น้ำมันดีเซลก็ “สูญพันธุ์”แต่ความสำเร็จยังไม่หยุดอยู่เพียงแค่นั้น เพราะทั้งรถยนต์ส่วนตัวของชาวลิงโกปิง และรถแท๊กซี่ ล้วนหันมาใช้ไบโอแก๊สยิ่งนานวันจำนวนสถานีให้บริการก็เพิ่มขึ้นมากขึ้นตามไปด้วย

ปีเตอร์ อันเดน (Peter Unden) นักการตลาดจากบริษัทไบโอแก๊ส “ยักษ์ใหญ่” ที่ทั้งผลิตและจัดจำหน่ายไบโอแก๊สให้กับระบบขนส่งในภาคตะวันออกของสวีเดนบอกว่าการเปลี่ยนมาใช้เชื้อเพลิงไบโอแก๊สถือเป็นการใช้พลังงานในทางสร้างสรรค์ทั้งนี้เพราะกระบวนการผลิตไบโอแก๊สช่วยกำจัดของเสียเหลือใช้ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันนั่นเอง“การใช้ไบโอแก๊สเป็นเชื้อเพลิงถือว่าได้กำไรอย่างแท้จริง เพราะเป็นพลังงานที่ไม่มีวันหมด ลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อีกทั้งยังสามารถผลิตได้ในท้องถิ่น สร้างงานและช่วยลดต้นทุนในภาคขนส่งได้ในเวลาเดียวกัน”

ประเทศสวีเดนยังคงมุ่งหน้าส่งเสริมการใช้พลังงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างเข้มข้นและเอาจริงเอาจัง การสร้างแรงจูงใจให้ชาวสวีเดนหันมาใช้พลังงานทางเลือกกลายเป็นเงื่อนไข “น่าสนใจ” ยิ่งนัก เพราะผลประโยชน์ที่จะได้รับปรากฏให้เห็นชัดเจน อาทิไม่ต้องจ่ายค่าทางด่วนในสต๊อกโฮล์ม จอดรถฟรีในเมืองใหญ่ๆ แถมภาษีรถยนต์ก็แสนถูก ซึ่งแรงจูงใจเหล่านี้ถูกผลักดันโดยบริษัทผู้ผลิตรถยนต์จนทำให้รถยนต์ที่ใช้พลังงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมียอดขายพุ่งกระฉูดกว่า 40,000 คันหรือคิดเป็น 1 เปอร์เซ็นต์ของจำนวนรถยนต์จำนวน 4ล้านคันที่โลดแล่นอยู่ในสวีเดนเลยทีเดียว.

เรื่องโดย : พลูโต จากคอลัมน์
“พลังงานจากต่างแดน”

จังหวัดเลยนำร่องโครงการ Biomass Town

นายจิรากร โกศัยเสวี อธิบดีกรมวิชาการเกษตร เปิดเผยว่า ขณะนี้กรมวิชาการเกษตรร่วมกับกระทรวงเกษตร ประมงและป่าไม้ ประเทศญี่ปุ่น เร่งส่งเสริมและสนับสนุนการจัดตั้งศูนย์ต้นแบบการบริหารวัตถุดิบเพื่อพลังงานทดแทนครบวงจรขึ้นในพื้นที่ อ.นาด้วง จ.เลย ภายใต้โครงการไบโอแมสทาวน์ (Biomass Town) โดยมุ่งให้กลุ่มเกษตรกร ชุมชนและท้องถิ่นนำชีวมวลโดยเฉพาะเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรมาแปรเปลี่ยนเป็นพลังงาน เช่นไบโอแก๊ส (Biogas)เพื่อใช้ประโยชน์ในครัวเรือนและชุมชน รวมทั้งผลิตเป็นปุ๋ยอินทรีย์ ปุ๋ยชีวภาพ และแปรรูปเป็นอาหารเลี้ยงสัตว์ ซึ่งนอกจากจะช่วยประหยัดพลังงานและช่วยลดต้นทุนการผลิตแล้ว ยังสามารถช่วยลดสภาวะโลกร้อนได้อีกทางหนึ่ง

ทั้งนี้ พื้นที่ อ.นาด้วง เป็นพื้นที่ที่เหมาะสมที่จะสร้างเป็นชุมชนพลังงานชีวมวลต้นแบบ ซึ่งเดิมเกษตรกรมีการผลิตพืชหลักหลายชนิด อาทิ ข้าว ข้าวโพด ถั่วเหลือง มันสำปะหลัง ไม้ผล และยางพารา ทั้งยังมีการผลิตปศุสัตว์ในพื้นที่ด้วย โดยแต่ละปีจะมีเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรค่อนข้างมาก และปัจจุบันเกษตรกรได้ปรับเปลี่ยนพื้นที่เพื่อปลูกพืชใหม่เพิ่มขึ้น คือ ปาล์มน้ำมัน ประมาณ 5,000-7,000 ไร่ ซึ่งอนาคตกรมวิชาการเกษตรได้มีแผนผลักดันให้ชุมชนนำผลผลิตปาล์มน้ำมันเข้าสู่ระบบการผลิตพลังงานชีวมวล และนำเศษวัสดุที่เหลือมาใช้ประโยชน์และสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับชุมชนด้วย ซึ่งภายในปี 2554 คาดว่า โครงการนี้จะสามารถเริ่มขับเคลื่อนได้ทั้งระบบ

ปัจจัยที่มีผลต่อการผลิต Biogas ได้แก่

1. อุณหภูมิ การย่อยสลายสารอินทรีย์ของแบคทีเรีย สามารถเกิดขึ้นได้ในช่วงอุณหภูมิ 4-60 องศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับชนิดของจุสินทรีย์
2. ค่า pH ช่วงค่า pH ที่มีความเหมาะสมต่อการผลิต Biogas ได้แก่ 6.5-7.5 หากระบบมีสภาพความเป็นกรด หรือมีค่า pH ต่ำเกินไปอาจเป็นอันตรายต่อจุสินทรีย์
3. สภาพความเป็นด่าง ในที่นี้หมายถึงความสามารถของการรักษาระดับสมดุลค่า pH โดยคิดเป็นปริมาณของ CaCO3ต่อปริมาตร ซึ่งค่าสภาพความเป็นด่างที่เหมาะสมควรมีCaCO3ในช่วง 1,000 - 5,000 ไมโครกรัม/ลิตร
4. สารอาหาร เป็นส่วนสำคัญที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ นั่นคือ ในสารอาหารควรมีปริมาณ C:N เท่ากับ 25:1 และ C:P เท่ากับ 20:1
5. สารยับยั้งและสารมลพิษ ได้แก่ สารที่มีผลยับยั้งกระบวนการย่อยสลายในสภาพไร้ออกซิเจนของจุลินทรีย์ เช่น ไฮโดรเจน แอมโมเนีย หรือกรดไขมัน
6. สารอินทรีย์ หมายถึงสารอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องในการย่อยสลายของจุสินทรีย์
7. ชนิดและแบบบ่อแก๊สชีวภาพ สามารถแบ่งตามลักษณะการทำงาน ลักษณะของเสีย และประสิทธิภาพการทำงานได้ออกเป็น 2 ชนิด ดังนี
   • บ่อหมักช้าหรือบ่อหมักของแข็ง ได้แก่

1. • บ่อหมักเร็ว หรือบ่อบำบัดน้ำเสีย ได้แก่

ปตท.ลุยผลิตก๊าซชีวภาพอัด ทำเชื้อเพลิงป้อนรถยนต์ NGV

นายวีระพล จิรประดิษฐกุล ผู้อำนวยการสำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน กระทรวงพลังงาน เป็นประธานพิธีลงนามในบันทึกข้อตกลงโครงการวิจัยและสาธิตการปรับปรุงคุณภาพก๊าซชีวภาพเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานยนต์ จังหวัดอุบลราชธานี ระหว่างบริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) กับบริษัท อุบลไบโอก๊าซ จำกัด เพื่อผลิตและปรับปรุงคุณภาพคุณภาพก๊าซชีวภาพที่ได้จากน้ำเสียของโรงงานแป้งมันสำปะหลังให้เป็นก๊าซชีวภาพอัดหรือ Compressed Bio-methane Gas (CBG) ซึ่งมีคุณสมบัติเหมาะสมในการนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในยานยนต์

นายเพิ่มศักดิ์ ชีวาวัฒนานนท์ รองกรรมการผู้จัดการใหญ่ หน่วยธุรกิจก๊าซธรรมชาติ บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) เปิดเผยว่า ปตท.ได้รับซื้อก๊าซชีวภาพที่ได้จากน้ำเสียของโรงงานแป้งมันสำปะหลังดังกล่าว เพื่อมาปรับปรุงคุณภาพและจำหน่ายเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกให้รถยนต์ NGV ในจังหวัดอุบลราชธานี ซึ่งจะช่วยลดภาระการขาดทุนจากการขาย NGV ของปตท.ก.ก.ละ 1 บาท เนื่องจากลดค่าใช้จ่ายในการลงทุนวางท่อจากแนวท่อส่งก๊าซฯ และสถานีบริการหลักในพื้นที่ห่างไกล คาดว่าโครงการดังกล่าวจะเริ่มดำเนินการจำหน่ายเชิงพาณิชย์ได้ภายในปลายปี 2554

โดยบริษัท อุบล ไบโอก๊าซ จะจัดส่งก๊าซชีวภาพให้ปตท.เพื่อปรับปรุงคุณภาพและผลิตก๊าซชีวภาพอัดในปริมาณ 2,362 ตัน/ปี เทียบเท่าการใช้น้ำมันดีเซลประมาณ 2.3 ล้านลิตร/ปี ซึ่งถือว่าเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มจากน้ำเสียของโรงงานอุตสาหกรรม และลดผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นในชุมชน หากโครงการดังกล่าวประสบความสำเร็จก็จะขยายการลงทุนโดยนำก๊าซชีวภาพที่ได้จากอุตสาหกรรมการผลิตและแปรรูปผลิตภัณฑ์การเกษตร ปศุสัตว์ และการบำบัดน้ำเสียจากอาคารบ้านเรือนมาเป็นผลิตเป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ที่ห่างไกลแนวท่อส่งก๊าซฯในอนาคต

ปัจจุบันต้นทุนการจำหน่ายก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์ (NGV) รวมค่าเนื้อก๊าซฯและค่าขนส่งอยู่ที่ก.ก.ละ 17-18 บาท ขณะที่ราคาขายNGVที่ภาครัฐกำหนดไว้อยู่ที่ 8.50 บาท/ก.ก. โดยมีเพดานราคาขายNGVที่ต่างจังหวัดไม่เกิน 10.34 บาท/ก.ก. ส่งผลให้ปตท.ต้องแบกรับภาระการขาดทุนถึงก.ก.ละ 6 บาท แต่ก็ได้รับการอุดหนุนจากกองทุนน้ำมันเชื้อเพลิงฯ ก.ก.ละ 2 บาท ขณะที่ยอดขาย NGV เพิ่มขึ้นต่อเนื่องจากต้นปีที่แล้วอยู่ที่วันละ 4,300 ตัน ขยับขึ้นเป็น 5,000 ตัน/วันในปัจจุบัน ส่งผลให้ปตท.แบกรับภาระขาดทุนสะสมในช่วง 6-7ปีรวมทั้งสิ้น 2.1 หมื่นล้านบาท

นายวิชัย พรกีรติวัฒน์ ผู้ช่วยกรรมการผู้จัดการใหญ่ ก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์ บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) กล่าวว่า ขณะนี้ปตท.ได้ลงนามความตกลง (MOU) กับฟาร์มสุกรที่จังหวัดเชียงใหม่ เพื่อนำมูลสุกรมาทำก๊าซชีวภาพ ซึ่งขณะนี้บริษัทฟาร์มสุกรดังกล่าวอยู่ระหว่างการศึกษาความเป็นไปได้เปรียบเทียบการลงทุนเพื่อผลิตไฟฟ้าขายเข้าระบบทั้งนี้ ปตท.ได้มีการเสนอราคารับซื้อก๊าซชีวภาพในราคาที่เหมาะสมใกล้เคียงกับการนำไปใช้ผลิตไฟฟ้า แต่โครงการดังกล่าวมีจุดด้อยตรงที่หากเอกชนมีการนำพลังงานชีวมวลไปผลิตไฟฟ้าจะได้ Adder 0.30 บาท/หน่วย ดังนั้น ทางปตท.จึงเตรียมเสนอให้รัฐพิจารณาสนับสนุนการนำก๊าซชีวภาพดังกล่าวมาปรับปรุงคุณภาพเพื่อใช้ในรถยนต์โดยให้ Adder เช่นเดียวกับนำไปผลิตไฟฟ้า

อย่างไรก็ตาม ปริมาณการใช้ NGVเพิ่มขึ้น เนื่องจากปริมาณรถยนต์ที่ติดตั้งเครื่องยนต์ NGV อยู่ที่ 230 คัน/วัน ซึ่งใกล้เคียงปี 2551 ที่ราคาน้ำมันโลกปรับตัวสูงสุดถึง 140 เหรียญสหรัฐ โดยช่วงนั้นการติดตั้งเครื่องในรถยนต์ NGV วันละ 240 คัน/วัน เนื่องจากผู้บริโภคเชื่อมั่นในเทคโนโลยี มีความปลอดภัยและประหยัดเชื้อเพลิง ปัจจุบันมีรถยนต์ที่ติดNGVแล้ว 2.4 แสนคัน แบ่งเป็นรถขนาดใหญ่ 16% รถแท็กซี่ 27-28% ที่เหลือเป็นรถยนต์ส่วนบุคคล

ที่มา :ASTVผู้จัดการรายวัน28 กันยายน 2553