15 พ.ค. เวลา 08:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

Biofuel: Alternative Energy For The Future

[#FutureofSustainability]: เชื้อเพลิงชีวภาพกำลังถูกมองว่าเป็นหนึ่งในพลังงานทางเลือกสำหรับอนาคต เพราะเป็นการส่งเสริมให้เกิดระบบนิเวศหมุนเวียนและไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม
ซึ่งเชื้อเพลิงชีวภาพ คือ เชื้อเพลิงที่ได้จากชีวมวล (Biomass) หรือของเสียชีวภาพ (Biowaste) เป็นทั้งพลังงานทดแทนและพลังงานสะอาด เพราะวัตถุดิบสำหรับการนำมาผ่านกระบวนการเป็นเชื้อเพลิงมักเป็นของเหลือหรือของเสียทางการเกษตรซึ่งมักมีราคาถูก
เมื่อถูกนำมาใช้ก็ปล่อยมลพิษคาร์บอนน้อยหรือไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเชื้อเพลิงชีวภาพ เช่น ไบโอดีเซล (Biodiesel) ซึ่งผลิตได้จากไขมันและน้ำมันจากพืชและสัตว์ ก๊าซชีวภาพ ซึ่งอยู่ในรูปของก๊าซที่มีคุณสมบัติคล้ายก๊าซธรรมชาติสำหรับใช้ในครัวเรือน เอทานอล เมทานอล และบิวทานอล ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงเหลวสำหรับยานยนต์ เป็นต้น
เชื้อเพลิงธรรมชาติในปัจจุบันสามารถลดการปล่อยมลพิษคาร์บอนได้ถึง 80 - 90% ของการผลิตเชื้อเพลิงจากฟอสซิล ในปัจจุบันพลังงานชีวภาพมีสัดส่วนเป็น 10% ของแหล่งพลังงานทั้งหมดทั่วโลก โดยเชื้อเพลิงชีวภาพราว 70% คือ ไบโดเอทานอลและไบโอดีเซลถูกนำไปใช้สำหรับรถยนต์และรถบรรทุก ในขณะที่ราว 11% ถูกใช้ในอุตสาหกรรมการบิน
เชื้อเพลิงชีวภาพสามารถแบ่งออกเป็น 3 รุ่นตามวัถุดิบที่นำมาผ่านกระบวนการ โดยรุ่นที่ 1 และ 2 มักเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ได้มาจากเศษอาหาร ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรและพาณิชย์ ถึงแม้ว่าในปัจจุบันจะยังใช้อยู่ แต่ไม่ควรนำมาทำวัตถุดิบเชื้อเพลิงโดยเฉพาะ เพราะอาจเป็นการคุกคามอุปทานอาหารและความหลากหลายทางชีวภาพ
ส่วนเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่ 3 คือเชื้อเพลิงที่ได้จากการนำสาหร่าย (akgae) และสาหร่ายทะเลสีน้ำตาล (sea kelp) มาเป็นวัตถุดิบ เพราะใช้ต้นทุนการผลิตน้อย เติบโตได้ง่ายและรวดเร็ว รวมถึงยังสามารถนำคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้จากกระบวนการอุตสาหกรรมอื่นมาเป็นวัตถุดิบหรืออาหารในการเจริญเติบโต
แม้ว่าในปัจจุบันจะยังอยู่ในขั้นตอนการทดลองในห้องปฏิบัติการ เช่น ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ (photobioreactors) แต่หากสามารถขยายกำลังการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพไปได้ถึงในระดับอุตสาหกรรมดังเช่นโครงการของนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนียซึ่งกำลังพัฒนาการเติบโตของสาหร่ายเคลป์ในระดับอุตสาหกรรมโดยใช้ทุ่นลอยน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ (solar-power buoys) และโครงสร้างที่มีลักษณะพีระมิดฐานสามเหลี่ยม (underwater tetrahedron structure)
สำหรับดึงเอาสาหร่ายจากใต้ทะเลให้ลอยขึ้นมาติดบนโครงสร้างที่อยู่ผิวน้ำ ก็มีความเป็นไปได้ว่าแหล่งพลังงานชีวภาพอาจจะมาทดแทนแหล่งพลังงานเดิมที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน เช่น น้ำมัน ฟอสซิล ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน ซึ่งจะหมดไปจากโลกภายในปี ค.ศ. 2052, 2060, 2060, และ 2090 ตามลำดับ
นั่นจึงยิ่งเป็นแรงผลักดันให้หลายประเทศที่สนใจจะขับเคลื่อนไปทิศทางของประเทศเศรษฐกิจที่ปล่อยมลพิษทางคาร์บอนเป็นศูนย์ภายในปี ค.ศ. 2050 ยิ่งต้องเรื่มเคลื่อนไหวอย่างจริงจังหรือในบางประเทศก็เริ่มมีการขับเคลื่อนเชิงนโยบายไปก่อนหน้านี้แล้ว เช่น รัฐบาลของสหราชอาณาจักรในปี ค.ศ. 2020 ประกาศจะยุติการขายรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงดีเซลและปิโตรเลียมภายในปี ค.ศ. 2030 เป็นต้น
อย่างไรก็ตาม ความท้าทายสำคัญของการพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพในระยะอันใกล้ ก็คือต้นทุนวัตถุดิบสำหรับการนำมาผลิตเชื้อเพลงมีราคาสูง และมีสัดส่วนเป็นถึง 80 - 90% ของราคาขาย ไม่นับรวมค่าแรงพนักงานซึ่งอาจจะแตกต่างกันได้ในแต่ละประเทศผู้ผลิต เพราะฉะนั้น นอกจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีแล้ว ผู้ผลิตยังต้องใส่ใจเรื่องการลดภาระค่าใช้จ่ายการผลิตลงด้วยเพื่อให้ราคาเชื้องเพลิงชีวภาพเชิงพาณิชย์สามารถเป็นที่จับต้องและแข่งขันกับเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมในตลาดได้
สำหรับประเทศไทย รัฐบาลได้ประกาศแผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ. 2558 - 2579 (Alternative Energy Development Plan: AEDP2015) ซึ่งมีเนื้อหาครอบคลุมถึงการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งไบโอดีเซล สิทธิพิเศษทางภาษีจากคณะกรรมส่งเสริมการลงทุน (BOI) การให้การสนับสนุนทางด้านการวิจัยและพัฒนา รวมไปถึงการให้ความรู้ทางด้านเชื้อเพลิงชีวภาพแก่ประชาชน ทั้งยังมีการตั้งเป้าหมายว่าภายในปี ค.ศ. 2037 จะสามารถปรับสัดส่วนการใช้พลังงานทดแทนเป็น 30% ของพลังงานทั้งหมดที่ใช้ในประเทศ
นัยยะสำคัญที่มีต่ออนาคต:
- ตลาดเชื้อเพลิงชีวภาพควรได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลทั้งทางตรงและทัางอ้อม เช่น การสนับสนุนโดยการลดหย่อนภาษี หรือการควบคุมราคาวัตถุดิบในตลาด การจัดสรรสัดส่วนการใช้พลังงานภายในประเทศ เป็นต้น
- องค์ความรู้ด้านพฤกษศาสตร์ วิทยาการพลังงาน วิศวกรรมเคมีจะถูกผนวกรวมกันเพื่อต่อยอดองค์ความรู้ด้านการพัฒนาแหล่งพลังงานชีวภาพใหม่ ๆ ในอนาคต
อ้างอิงจาก: UAC, Biofuels-News, Ifpenergiesnouvelles, Trade, IEA, Sustainability Mag
ติดตามอ่านฉบับเต็มได้จาก: https://www.futuretaleslab.com/articles/alternativeenergyfuture
อยากรู้จักเรามากขึ้น คลิก www.futuretaleslab.com หรือติดตามที่ https://www.facebook.com/FutureTalesLABbyMQDC
โฆษณา