รู้จัก Biofuel เชื้อเพลิงชีวภาพรักษ์โลก ลดปริมาณการก่อก๊าซพิษ

เราอาจจะไม่คุ้นเคยกับคำว่า Biofuel เท่าไรนัก แต่ถ้าพูดถึงพลังงานชีวมวลและพลังงานชีวภาพ หลายคนอาจจะอ๋อขึ้นมาทันที ซึ่งจริง ๆ แล้ว Biofuel ก็เป็นคำเรียกที่ครอบคลุมทั้งพลังงานชีวมวลและพลังงานชีวภาพนั่นเอง

เอาล่ะ! คราวนี้มาทำความรู้จัก Biofuel ให้มากขึ้นกันดีกว่าว่าคืออะไร มีกี่ประเภท แตกต่างจาก Fossil Fuel อย่างไร และมีข้อดี-ข้อเสียอะไรบ้าง

Biofuel คืออะไร

Biofuel คือ “เชื้อเพลิงชีวภาพ” ที่ได้มาจากมวลชีวภาพ (Biomass) และขยะชีวภาพ (Biowaste) เช่น เศษไม้ ขยะอินทรีย์จากครัวเรือน ซากพืชจากการเกษตร และมูลสัตว์ รวมถึง ‘สสาร’ ที่ได้จากการสร้างและย่อยสลายสารอินทรีย์ของแบคทีเรีย และของเหลวที่ได้จากไขมันของพืชและสัตว์อย่างน้ำมันสบู่ดำ เป็นต้น

เชื้อเพลิงชีวภาพ (Biofuel) ต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil Fuel) อย่างไร

เชื้อเพลิงชีวภาพ (Biofuel) แตกต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil Fuel) ตรงที่ เชื้อเพลิงชีวภาพเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เกิดจากสารอินทรีย์โดยผ่านกระบวนการต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการหมัก การผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากพืช หรือการเผาไหม้โดยตรง ฯลฯ แล้วมีการนำไปปรับปรุงคุณภาพหรือคุณสมบัติเพื่อให้เหมาะสมต่อการใช้งาน ซึ่งระยะเวลาในการผลิตอาจจะเป็นวัน, สัปดาห์, หรือเดือนก็ได้

ส่วนเชื้อเพลิงฟอสซิลจะเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนขนาดใหญ่ที่เกิดจากการทับถมกันของซากพืชซากสัตว์เป็นเวลาหลายพันล้านปี แบ่งเป็น 3 ประเภท ได้แก่ ถ่านหิน น้ำมันดิบ และก๊าซธรรมชาติ ซึ่งสามารถนำไปใช้ผลิตพลังงานความร้อนและไฟฟ้าได้ทันที ยกเว้นน้ำมันดิบที่ต้องมีการกลั่นและแยกส่วนเป็นปิโตรเลียมชนิดต่าง ๆ เช่น น้ำมันหล่อลื่น น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันก๊าด เป็นต้น

ที่สำคัญ เมื่อเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกเผาไหม้ผ่านกิจกรรมต่าง ๆ จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกมากกว่าเชื้อเพลิงชีวภาพอีกด้วย ส่งผลให้เกิดภาวะโลกร้อนและปัญหาสุขภาพตามมา

Biofuel มีอะไรบ้าง

Biofuel หรือเชื้อเพลิงชีวภาพมี 3 ประเภท ได้แก่ ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ

Biofuel ชนิดของแข็ง

• ไม้

หนึ่งใน Biofuel กลุ่มของแข็งมักจะเป็นพวกฟืน ขี้เลื่อย เศษไม้ หรือถ่านที่มีการอัดเม็ดจนสามารถนำไปเผาไหม้ให้เป็นพลังงานความร้อนได้ เช่น ถ่านจากกากกาแฟ นอกจากจะให้ความร้อนมากกว่าถ่านไม้ถึง 20% แล้ว ยังปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่าเชื้อเพลิงอื่น ๆ อย่างเช่น เศษไม้หรือถ่านไม้มากถึง 80% ด้วย

• ซากพืช

Biofuel กลุ่มของแข็งที่เป็นซากพืชมักจะเป็นแกลบ ซังข้าวโพด ชานอ้อย กากถั่ว กากมันสำปะหลัง กาบและกะลามะพร้าว เป็นต้น โดยจะใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตเป็นพลังงานความร้อน ก่อนจะนำไปแปรรูปเป็นพลังงานไฟฟ้าอีกที

Biofuel ชนิดของเหลว

• ไบโอดีเซล

ไบโอดีเซล (Biodiesel) คือ Biofuel ที่ผลิตได้จากไขมันสัตว์ สาหร่ายขนาดเล็ก และน้ำมันจากพืชต่าง ๆ เช่น น้ำมันปาล์ม น้ำมันสบู่ดำ น้ำมันทานตะวัน ฯลฯ เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้ทดแทนน้ำมันดีเซลได้ เนื่องจากมีคุณสมบัติในการเผาไหม้ที่คล้ายกัน อีกทั้งยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

โดยสถาบันพลังงาน มช. ได้กล่าวถึงประโยชน์ของไบโอดีเซลว่า “ไบโอดีเซลช่วยลดมลพิษทางอากาศที่เกิดจากการสันดาปของเครื่องยนต์ ลดการเกิดควันดำได้ถึง 50% และเพิ่มดัชนีการหล่อลื่นให้กับน้ำมันได้มากถึง 2 เท่าของดีเซล”

• เอทานอล

เอทานอล (Ethanol: C₂H₅OH) คือ Biofuel ที่ได้มาจากการหมักข้าวโพด ข้าวสาลี ข้าวฟ่าง มันสำปะหลัง ฟาง ต้นหลิว ขี้เลื่อย และหญ้า เป็นต้น มีลักษณะเป็นของเหลวสีใสหรือไม่มีสี โดยเป็นแอลกอฮอล์ชนิดหนึ่งที่ใช้ผสมกับน้ำมันเบนซิน หรือที่เราคุ้นเคยกันในชื่อ “น้ำมันแก๊สโซฮอล์” นั่นเอง

• เมทานอล

เมทานอล (Methanol: CH₃OH) คือ แอลกอฮอล์อีกชนิดหนึ่งที่คล้ายกับเอทานอล ได้มาจากการย่อยสลายสารอินทรีย์ในสภาวะไร้ออกซิเจนของแบคทีเรียหลายชนิด ซึ่งสามารถใช้เป็นสารเพื่อเพิ่มค่าออกเทนของน้ำมันเบนซินได้อีกเช่นเดียวกับเอทานอล รวมถึงนำไปผสมกับ LPG เพื่อใช้ในครัวเรือน หรือใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตไบโอดีเซลก็ได้ แม้จะมีความเป็นพิษสูงแต่ก็เป็นแอลกอฮอล์ที่ง่ายต่อการสังเคราะห์ไบโอดีเซลมากที่สุด

• บิวทานอล

บิวทานอล (Butanol: C₄H₉OH) คือ แอลกอฮอล์ที่เป็น Biofuel อีกชนิดหนึ่ง ซึ่งได้มาจากการหมักสาหร่ายหรือแบคทีเรีย มีปริมาณพลังงานต่อหน่วยสูงกว่าเอทานอลและเมทานอล และยังสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงเครื่องยนต์ได้โดยตรง เนื่องจากมีโครงสร้างและให้ค่าพลังงานใกล้เคียงกับน้ำมันเบนซิน หรือจะใช้เป็นส่วนผสมแทนเอทานอลก็ได้

ประโยชน์ของบิวทานอลไม่ได้หมดแค่นี้ เพราะยังสามารถผสมกับน้ำมันเบนซินได้หลายอัตราส่วนอีกด้วย เนื่องจากมีขั้วต่ำกว่า หากเป็นเอทานอลจะผสมได้แค่บางส่วนเท่านั้น

นอกจากนี้ การเผาไหม้ของเครื่องยนต์ที่ใช้บิวทานอลยังปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน และอนุพันธ์ของไนตรัสออกไซด์ที่เป็นพิษลดลงอีกต่างหาก

Biofuel ชนิดก๊าซ

• ก๊าซชีวภาพ

ก๊าซชีวภาพ (Biogas) คือ พลังงานที่ได้จากการย่อยสลายสารอินทรีย์ด้วยแบคทีเรียในสภาวะไร้ออกซิเจน (Anaerobic Digestion) จนทำให้เกิดก๊าซชีวภาพ ซึ่งมีก๊าซมีเทน (CH₄) เป็นองค์ประกอบหลักประมาณ 60-70%

ก๊าซชีวภาพสามารถจะนำไปใช้ประโยชน์ได้ 2 รูปแบบใหญ่ ๆ ได้แก่

1. ใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตพลังงานความร้อนเพื่อนำไปแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า
2. ใช้ผลิตก๊าซหุงต้มและก๊าซเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ อย่างเช่น CNG และ LPG

Biofuel มีข้อดี – ข้อเสียอย่างไร

ข้อดี

• เป็นพลังงานทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เผาไหม้ได้ดีกว่าปิโตรเลียมและดีเซล
• ผลิตได้จากวัตถุดิบที่หลากหลาย นำไปใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ
• ผลิตง่าย ผลิตได้ไม่จำกัด เพราะวัตถุดิบไม่มีวันหมด
• ราคาถูกเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิล
• สามารถนำของเสียกลับมาใช้ประโยชน์ได้ เช่น มูลสัตว์ ขยะอินทรีย์ หรือซากพืชต่าง ๆ
• สร้างมูลค่าเพิ่มให้กับวัตถุดิบทางการเกษตร จึงช่วยเพิ่มรายได้ให้กับเกษตรกร
• ช่วยลดการนำเข้าเชื้อเพลิงฟอสซิล
• กระตุ้นให้เกิดการสร้างนวัตกรรมพลังงานสะอาดแบบใหม่

ข้อเสีย

• เทคโนโลยีและอุปกรณ์ที่มีคุณภาพยังมีต้นทุนที่ค่อนข้างสูง
• Biofuel บางประเภทยังก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศอยู่ แม้จะน้อยกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลก็ตาม
• พืชผลทางการเกษตรยังมีข้อจำกัดในเรื่องการเก็บรักษา และบางอย่างสามารถผลิตได้ตามฤดูกาล ซึ่งอาจส่งผลให้พลังงานขาดแคลนได้
• การผลิต Biofuel จำเป็นต้องใช้พื้นที่มาก รวมถึงพื้นที่ในการจัดเก็บวัตถุดิบด้วย

สรุป

Biofuel คือ เชื้อเพลิงชีวภาพที่มีทั้งของแข็ง ของเหลว และก๊าซ สามารถผลิตได้จากวัตถุดิบที่หลากหลาย แถมใช้งานได้หลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นพลังงานความร้อน พลังงานไฟฟ้า สารตั้งต้นในการผลิตเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ หรือก๊าซหุงต้ม เป็นต้น

แม้ Biofuel บางชนิดจะยังมีการปล่อยก๊าซมลพิษอยู่บ้าง แต่ก็ยังว่าน้อยกว่าการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลอยู่มาก อีกทั้งยังราคาถูก ผลิตได้ไม่รู้จบ ต่างจากฟอสซิลที่มีวันหมดไป ถือเป็นอีกพลังงานทางเลือกที่น่าสนใจและควรให้ความสำคัญเป็นอันดับต้น ๆ ในช่วงเวลานี้

ติดตามข่าวสารและคอนเทนต์ดี ๆ เกี่ยวกับเทคโนโลยี ธุรกิจ และสิ่งแวดล้อมที่คุณไม่ควรพลาด ได้ที่ Facebook PTT ExpresSo