อ้อยชีวมวล

[DangSalaya]

ลุงคิมครับ
ผมได้ยินคนพูดถึง อ้อยชีวมวล มันเป็นอ้อยอะไร และมันเป็นยังไงครับ

[kimzagass]

ชีวมวล คือ อะไร ?


ชีวมวล (Biomass) หมายถึง วัสดุหรือสารอินทรีย์ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงเป็นพลังงานได้ชีวมวลนับรวมถึงวัสดุทิ้งทางการเกษตร เศษไม้ ปลายไม้จากอุตสาหกรรมไม้ มูลสัตว์ ของเสียจากโรงงานแปรรูปทางการเกษตร และของเสียจากชุมชนหรือกากจากกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมการเกษตร เช่น

- แกลบ ได้จากการสีข้าวเปลือก
- ชานอ้อย ได้จากการผลิตน้้าตาล
- เศษไม้ ได้จากการแปรรูปไม้ยางพาราหรือไม้ยูคาลิปตันเป็นส่วนใหญ่ และบางส่วนได้จากสวนป่าที่ปลูกไว้
- กากปาล์ม ได้จากการสกัดน้้ามันปาล์มดิบที่ได้จากปาล์มสด
- กากมันส้าปะหลัง ได้จากการผลิตแป้งมันส้าปะหลัง
- ซังข้าวโพด ได้จากการสีข้าวโพดเพื่อน้าเมล็ดออก
- กากมันส้าปะหลัง ได้จากแป้งมันส้าปะหลัง
- ซังข้าวโพด ได้จากการสีข้าวโพดเพื่อน้าเมล็ดออก
- กาบและกะลามะพร้าว ได้จากการน้ามะพร้าวมาปลอกเปลือกออกเพื่อน้าเนื้อมะพร้าวไปผลิตกะทิและน้้ามันมะพร้าว
- ส่าเหล้า ได้จากการผลิตแอลกอฮอล์ เป็นต้น

เราสามารถน้าชีวมวลมาใช้ในการท้าเป็นพลังงาน ได้แก่ การเผาเพื่อผลิตความร้อนและไฟฟ้า การแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงประเภทแก๊ส เช่น มีเธน การแปรรุปเป็นเชื้อเพลิงเหลว หรืออาจเรียกว่า น้้ามันเชื้อเพลิงชีวภาพ


การแปรรูปชีวมวลให้เป็นพลังงาน การแปรรูปชีวมวลให้เป็นพลังงาน ท้าได้หลายวิธีดังนี้
1. การเผาไหม้โดยตรง (combustion) เมื่อน้าชีวมวลมาเผาจะได้ความร้อนออกมาตามค่าความร้อนของชนิดชีวมวล ความร้อนที่ได้จากการเผาสามารถน้าไปใช้ในการผลิตไอน้้าที่มีอุณภูมิและความดันสูง ไอน้้านี้จะถูกน้าไปขับกังหันไอน้้าเพื่อผลิตไฟฟ้าต่อไป ตัวอย่างชีวมวลประเภทนี้คือ เศษวัสดุทางการเกษตร และเศษไม้

2. การผลิตแก๊ส (Gasification) เป็นกระบวนการเปลี่ยนเชื้อเพลิงแข็งหรือชีวมวล ให้เป็นแก๊สเชื้อเพลิง เรียกว่า แก๊สชีวภาพ (Biogas) มี องค์ประกอบของแก๊สมีเธน ไฮโดรเจน และคาร์บอนมอนนอกไซด์ สามารถน้าไปใช้กับกังหันแก๊ส ( Gas Turbine)

3. การหมัก ( Fermentation ) เป็นการน้าชีวมวลมาหมักด้วยแบคทีเรียในสภาวะไร้อากาศชีวมวลจะถูกย่อยสลายและแตกตัวเกิดแก๊สชีวภาพ ( Biogas ) ที่มีองค์ประกอบของแก๊สมีเธนและคาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สมีเธนที่ได้สามารถน้าไปใช้เป็นเชื้อเพลงิในเครื่องยนต์ส้าหรับผลิตไฟฟ้า

4. การผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากพืช มีกระบวนการที่ใช้ผลิตดังนี้
 การบวนการทางชีวภาพ ท้าการบ่อยสลายแป้ง น้้าตาล และเซลลูโลสจากพืชทางการเกษตร เช่น อ้อย มันส้าปะหลัง ให้เป็นเอทานอล เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงเหลวในเครื่องยนต์เบนซิน

 กระบวนการทางฟิสิกส์และเคมีโดยสกัดน้้ามัน ออกจากพืชน้้ามัน จากนั้นน้าน้้ามันที่ได้ไปผ่านกระบวนการทางเคมี เช่น ทรานส์เอสเทอร์ฟิเคชั่น ( Transesterification ) เพื่อผลิตเป็นไบโอดีเซล

 กระบวนการใช้ความร้อนสูง เช่น กระบวนการไพไรไสซิส ( Pyrolysis ) เมื่อวัสดุทางการเกษตรได้รับความร้อนสูงในสภาพไร้ออกซิเจนจะเกิดการสลายตัวเกิดเป็นเชื้อเพลิงในรูปของเหลว และแก๊สผสมกัน ชีวมวลที่สามารถน้ามาใช้ในการผลิตไฟฟ้า

 กากอ้อย โรงงานน้้าตาลที่มีเครื่องจักรที่ผลิตไฟฟ้าอยู่แล้ว หากมีการดัดแปลงเครื่องจักรเพื่อผลิตไฟฟ้าขายนอกฤดูหีบอ้อย จึงเป็นการลงทุนค่อนข้างดี แต่ปริมาณกากอ้อยที่เหลือจากการผลิตน้้าตาลต้องมีปริมาณมากพอที่จะผลิตไฟฟ้านอกฤดูหีบอ้อย หรือหากเครื่องจักรที่มีอยู่ (โดยเฉพาะหม้อน้้า) ถ้ามีขนาดใหญ่เกินไปก็ควรหาเชื้อเพลิงอื่นมาเสริมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพหม้อน้้าให้ทำงานได้มากขึ้น

 แกลบ ถือว่าเป็นเชื้อเพลิงที่ดีที่สุด ในบรรดาชีวมวลทั้งหมดเพราะมีความชื้นต่้าไม่ต้องผ่านเครื่องย่อยก่อนน้าไปเผาไหม้ มีสัดส่วนขี้เถ้ามากกว่าชีวมวลชนิดอื่น สามารถน้าไปทดแทนดินเพื่อปลูกพันธุ์ไม้ต่าง ๆ ได้ดี และยังส่งขายต่างประเทศได้อีกด้วย ท้าให้ผลตอบแทนของโครงการดีขึ้นการน้าแกลบมาเป็นเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้าจะมีปัญหาในการรวบรวมแกลบจากโรงสีที่มีแหล่งอยู่กระจัดกระจายทั่วปหลาย ๆ แห่ง เมื่อน้ามารวมกันจะท้าให้มีก้าลังการผลิตเพิ่มขึ้นและเงินลงทุนต่อเมกะวัตต์จะลดลง

 กากปาล์ม โดยทั่วไปโรงงานสกัดน้้ามันปาล์มดิบมีเครื่องจักรที่ผลิตไฟฟ้าอยู่แล้ว แต่ส่วนใหญ่จะออกแบบขนาดก้าลังการผลิตไฟฟ้าไว้เพียงให้พอดีกับความต้องการใช้ภายในโรงงานจึงท้าให้มีกากปาล์มเหลืออยู่เป็นจ้านวนมาก แนวทางหนึ่งในการบรรเทาปัญหาของโรงงานในการก้าจัดกากปาล์มที่เหลือก็คือ การเพิ่มก้าลังการผลิตไฟฟ้าให้สูงขึ้นเพื่อน้าพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินขายภายนอกส้าหรับในกรณีที่เป็นโรงงานตั้งใหม่เจ้าของโรงงานควรออกแบบระบบผลิตไฟฟ้าให้สามรถใช้งานได้พอดีกับปริมาณเชื้อเพลิงที่มีอยู่

 เศษไม้ ส่วนใหญ่จะเป็นไม้ยางพาราซี่งมีมากในภาคใต้ของประเทศ แต่เนื่องจากเศษไม้มีความชื้นสูงมาก และมีแหล่งที่อยู่กระจัดกระจาย ต้นทุนของเศษไม้จึงสูงกว่าเชื้อเพลิงอื่น ๆ เช่น ถ้าต้องน้าปลายไม้จากสวนยางพารามาเป็นเชื้อเพลิงในขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางไม่เกิน 4 นิ้ว ยาว 1 เมตร จะมีต้นทุนในการรวบรวมและจัดส่ง 250/ต้น เมื่อเทียบเป็นไม้แห้ง โดยหักความชื้นออกราคาจะสูงขึ้นเป็น 3 เท่า หรือ 750/ตัน ทั้งนี้ ยังไม่รวมต้นทุนในการย่อยให้เป็นชิ้นเล็ก ๆ ดังนั้นผลตอบแทนของการลงทุนจึงน้อยกว่าโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงชีวมวลชนิดอื่น

 ซังข้าวโพดและกาบมะพร้าว ชีวมวลทั้ง 2 ชนิด นี้มีปริมาณไม่มากและอยู่กระจัดกระจายเหมาะที่จะน้ามาเป็นเชื้อเพลิงเสริมมากกว่าใช้เป็นเชื้อเพลิงหลักในการผลิตไฟฟ้า ข้อดีของเชื้อเพลิงชีวมวล

 มีปริมาณก้ามะถันต่้า
 ราคาถูกกว่าพลังงานเชิงพาณิชย์อื่น ๆ โดยเปรียบเทียบต่อหน่วยความร้อนที่เท่ากัน
 มีแหล่งที่ผลิตอยู่ภายในประเทศ

 พลังงานจากชีวมวลจะไม่ก่อให้เกิดสภาวะเรือนกระจก และแทบจะไม่ท้าให้เกิดมลภาวะทางอากาศหรือท้าให้อากาศเป็นพิษเลยในกรณีมีการปลูกทดแทน ปัญหาการใช้พลังงานจากชีวมวล พลังงานจากชีวมวลมีข้อเสีย เมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงประเภทถ่านหิน แก๊สธรรมชาติและน้้ามันเตา และเป็นเหตุผลที่ท้าให้การผลิตไฟฟ้าโดยใช้พลังงานหมุนเวียนไม่แพร่หลายเท่าที่ควร คือ

1. ชีวมวลมีปริมาณไม่แน่นอน เนื่องจาก
 ชีวมวลแต่ละชนิดปลูกเพียงตามฤดูกาลเท่านั้นและผลผลิตที่ได้ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศเกษตรกรเปลี่ยนชนิดของผลผลิตไปตามความต้องการของตลาด

 พื้นที่การเกษตรลดลง เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพเกษตรกรรมไปสู่เมืองชีวมวลมีอยู่มากแต่อยู่อย่างกระจัดกระจายท้าให้รวบรวมได้ยาก เช่น เศษไม้ ซังข้าวโพด กะลามะพร้าว ยอดอ้อย ที่อยู่ตามท้องไร้ท้องนา และแกลบตามโรงสีเล็ก ๆ

2. ปริมาณชีวมวลที่มีใช้ในโรงงาน และพื้นที่ใกล้เคียงมีไม่เพียงพอที่จะผลิตไฟฟ้าที่ให้ผลตอบแทนในการลงทุนดีพอ และเมื่อต้องหาชีวมวลประเภทอื่น หรือจากแหล่งอื่นมาเสริมก็จะมีปัญหาในเรื่องต่าง ๆ ดังนี้
 ค่าขนส่งจากแหล่งชีวมวลมาสู่โรงงานถ้ายิ่งไกลพื้นที่ตั้งก็ยิ่งท้าให้มีค่าใช้จ่ายสูง

 เทคโนโลยีที่สามารถใช้ได้กับเชื้อเพลิงชีวมวล หลาย ๆ ชนิด มีราคาแพง
 มีความเสี่ยงสูงในการรวบรวมชีวมวลจากแหล่ง ต่าง ๆ ให้ได้ปริมาณตามต้องการ

3. ค่าใช้จ่ายสูงที่จะลงทุนเชื่อมต่อระบบไฟฟ้าระหว่างโรงงานสู่ระบบสายส่งของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค เช่น ค่าอุปกรณ์เชื่อมต่อ ค่าก่อสร้างระบบสายส่ง เป็นต้น

4. โรงงานขาดความเชื่อมั่นที่จะลงทุน เนื่องจาก
 ขาดการสนับสนุนการลงทุนจากสถาบันการเงินเพราะความไม่แน่นอนของปริมาณชีวมวล
 ขาดความมั่นใจด้านเทคโนโลยีเพราะไม่มีการสาธิตเทคโนโลยีเพราะไม่มีการสาธิตเทคโนโลยีและไม่มีที่ปรึกษาทางเทคนิค
 ขาดบุคลากรที่เป็นผู้ด้าเนินการและบ้ารุงรักษาโรงไฟฟ้า

5. ราคารับซื้อและราคาขายของไฟฟ้า ที่ผลิตจากพลังงานสิ้นเปลืองยังต่้ามาก จึงไม่ท้าให้เกิดแรงจูงใจในการผลิตแต่ถ้าราคาไฟฟ้าที่ผลิตได้จากพลังงานสิ้นเปลืองสูงขึ้น ในอนาคตก็จะเป็นแรงจูงใจให้มีการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของโรงสีข้าวและโรงงานน้้าตาลจนท้าให้มีไฟฟ้าเหลือมากพอและสามารถจ้าน่ายคืนเข้าระบบของการไฟฟ้าได้




http://www.region5.m-energy.go.th/file_pdf/biomass.pdf