ชีวมวล (Biomass)

ชีวมวล (Biomass) เป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่มีการใช้กันมานานแล้วตั้งแต่สมัยดึกดำบรรพ์ เช่น การนำเศษกิ่งไม้แห้งมาก่อเป็นกองแล้วจุดไฟเพื่อให้ความร้อนและแสงสว่างของมนุษย์ในสมัยที่ไม่มีพลังงานไฟฟ้า เป็นต้น ซึ่งเศษกิ่งไม้แห้งนี้ถือเป็นเชื้อเพลิงชีวมวลชนิดหนึ่ง ชีวมวลนั้นยังนับเป็นพลังงานหมุนเวียนชนิดหนึ่งด้วยเนื่องจากเชื้อเพลิงชีวมวลเป็นแหล่งพลังงานที่สามารถหาได้และเกิดทดแทนขึ้นในธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมเป็นวัฏจักรไปเรื่อย ๆ  (Charles et al., 1996) จากการใช้งานและเกิดขึ้นเป็นวัฏจักรของเชื้อเพลิงชีวมวลนั้นทำให้วัฏจักรการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาความร้อนเนื่องจากการใช้  เชื้อเพลิงชีวมวลนั้นเป็นระบบปิด (Closed Carbon Cycle or Zero Carbon Emission Cycle) ดังแสดงในรูปด้านล่าง

รูปแสดง วัฏจักรคาร์บอนแบบปิดของเชื้อเพลิงชีวมวล

Source: iEnergyguru.com

จุดเด่นของการใช้เชื้อเพลิงชีวมวล คือ เป็นเชื้อเพลิงที่สามารถหาได้ง่ายโดยมีอยู่ทั่วไปในท้องถิ่นนั้น ๆ และ การแปรรูปเชื้อเพลิงชีวมวลมาเป็นพลังงานมีต้นทุนที่ไม่สูง เช่น ในพื้นที่ชนบทบางพื้นที่ได้นำไม้ฟืนมาใช้เพื่อเป็นแหล่งความร้อนสำหรับประกอบอาหาร หรือ ในพื้นที่ที่ต้องการใช้ไฟฟ้าก็สามารถนำเชื้อเพลิงชีวมวลที่สามารถหาได้รอบ ๆ พื้นที่นั้นมาเป็นเชื้อเพลิงขั้นต้นสำหรับกระบวนการผลิตไฟฟ้าได้เช่นกัน นอกจากนี้การเพาะปลูกพืชชีวมวลยังสามารถสร้างรายได้ให้แก่ประชาชนได้ในท้องถิ่นนั้นได้ (Hoogwijk et al., 2003)

จากบทความข้างต้น ท่านผู้อ่านได้รู้ความหมายของเชื้อเพลิงชีวมวลและประโยชน์ของเชื้อเพลิงนี้เบื้องต้นแล้ว ต่อไปจะมาทำความรู้จักประเภทของชีวมวลกัน นักวิจัยบางท่านได้แบ่งประเภทของชีวมวลตามปริมาณความชื้นภายในชีวมวล (Moisture Content) เพื่อสะดวกต่อการเลือกใช้เทคโนโลยีในการแปรรูปชีวมวล ชีวมวลที่มีปริมาณความชื้นสูงประมาณ 50 % โดยน้ำหนักเช่น ชานอ้อย, มูลสัตว์ และ กากน้ำตาล เป็นต้น จะเรียกประเภทของชีวมวลนี้ว่า Wet Conversion Process  ส่วนชีวมวลที่มีความชื้นต่ำ เช่น ฟางข้าว, ไม้ฟืน และ แกลบ เป็นต้น จะเรียกว่า Dry Conversion Process, (McKendry, 2002)

ในที่นี้เราจะแบ่งประเภทของชีวมวลออกเป็น 6 ประเภทจากแหล่งกำเนิดของชีวมวลนั้น ๆ (Hoogwijk et al., 2003 และ นคร, 2553) ซึ่งได้แก่

1) ชีวมวลที่เกิดจากการเพาะปลูก ซึ่งชีวมวลประเภทนี้มีการปลูกขึ้นมาแล้วเหลือจากใช้ในจุดประสงค์หลักของการปลูก เช่น ปลูกเพื่อเป็นอาหารแก่คนหรือสัตว์ หรือปลูกขึ้นมาเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวมวลโดยตรง ชีวมวลประเภทนี้ เช่น ปาล์มน้ำมัน, ข้าวโพด, ถั่วเหลือง และ มันสำปะหลัง เป็นต้น

รูปไร่อ้อย

Source: THAI WATER SYSTEM (2015)

2) ชีวมวลที่เกิดขึ้นหลังการเกิดไฟไหม้ป่า ชีวมวลชนิดนี้จะเกิดขึ้นหลังมีการเกิดไฟไหม้ป่าที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติเป็นประจำ โดยชีวมวลประเภทนี้ส่วนใหญ่เป็นพวกเศษกิ่งไม้ และลำต้น ของต้นไม้ที่หลงเหลือจากไฟไหม้ป่า

รูป ซากไม้ที่เหลือหลังไฟป่า

Photo by ALAMY, Source: The Telegraph (2015)

3) ชีวมวลที่เกิดขึ้นจากของเสียทางการเกษตร ชีวมวลประเภทนี้จะเกิดขึ้นระหว่างการเก็บเกี่ยวและการแปรรูปพืชผลทางการเกษตร เช่น แกลบ, ฟางข้าว, กะลาปาล์มและ กาบ

รูปเส้นใยปาล์มและกาบมะพร้าว (ของเสียทางการเกษตร)

Source: นายสุรเชษฐ ย่านวารี

4) ชีวมวลที่เกิดขึ้นในป่าและอุตสาหกรรมป่าไม้ ชีวมวลประเภทนี้สามารถหาได้ในป่า เช่น เศษใบไม้ กิ่งไม้ที่หักจากต้นไม้ ต้นไม้ที่ตายไปแล้ว หรือแม้กระทั้งของเสียที่เกิดจากอุตสาหกรรมการแปรรูปไม้ เช่น ขี้เลื้อย และ ปีกไม้เป็นต้น

รูป เศษไม้และกิ่งไม้จากป่าและไม้จากอุสาหกรรมแปรรูปไม้

5) ชีวมวลจากมูลสัตว์ ชีวมวลประเภทนี้เป็นสิ่งปฏิกูลที่เกิดจากการขับถ่ายของสัตว์ เช่น มูลวัว มูลแพะ มูลไก่ เป็นต้น ซึ่งชีวมวลเหล่านี้จะมีความชื้นที่สูงมาก

รูปมูลไก่

Source : Sompong (2015)

6) ชีวมวลจากขยะชุนชน ชีวมวลประเภทนี้คือขยะที่เราทิ้งกันทุก ๆ วัน ซึ่งสามารถเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ขยะชุมชน (Municipal Solid Waste)

รูป ขยะชุมชน (Municipal Solid Waste)

Source: หนังสือพิมพ์ไทยเสรี (2015)

เรียบเรียงโดย นายสุรเชษฐ ย่านวารี

อ้างอิง

1. 1. Charles, Y., & Wereko-Brobby, E.B.H. (1996).Biomass Conversion and Technology. John Wiley & Sons. England
   2. McKendry, P. (2002). Energy Production from Biomass (part 1): Overview of Biomass. Bioresource Technology, 83, 37-46.
   3. McKendry, P. (2002). Energy Production from Biomass (part 2): Conversion Technologies. Bioresource Technology, 83, 47-54.
   4. Hoogwijk, M., Faaij, A., Broek, R.V.D., Berndes, G., Gielen, D, & Turkenburg, W. (2003). Exploration of the ranges of the global potential of biomass for energy. Biomass & Bioenergy, 25, 119-133
   5. Move2greenbiomass (2015). Closed Carbon Cycle. Retrieved August 5, 2015, from http://move2greenbiomass.org.uk/Biomass/index.html
   6. The Telegraph (2015). UK pays £200m to tackle deforestation in poor countries. Retrieved August 5, 2015 from http://www.telegraph.co.uk/news/earth/environment/climatechange
   7. THAI WATER SYSTEM (2015). ระบบน้ำในไร่อ้อย. Retrieved August 5, 2015, http://www.thaiwatersystem.com/article
   8. Sompong (2015). เรื่องเล่าจากเด็กเหลือขอคนหนึ่ง. Retrieved August 5, 2015, http://wwwnsdv.go.th/bannatoe/A_New%20Generation/01_Sompong%20(New).html
   9. นคร (2553). เทคโนโลยีการแปลงสภาพชีวมวล. สมาคมส่งเสริมเทคโนโลยี (ไทย-ญี่ปุ่น). สำนักพิมพ์ ส.ส.ท. กรุงเทพมหานคร
   10. หนังสือพิมพ์ไทยเสรี (2558), ขยะล้นเมือง. Retrieved August 5, 2015, http://thaisaeree.com/