ชีวมวล:อีกทางเลือกหนึ่งของพลังงาน

ในระบบเศรษฐกิจทุนนิยมของไทยที่มุ่งเน้นการเติบโตทางเศรษฐกิจเป็นหลักนั้น ความต้องการพลังงานเป็นเรื่องที่สำคัญและจำเป็นอย่างยิ่ง เพื่อนำไปใช้ในระบบการผลิต การขนส่ง และกิจกรรมต่างๆ เพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิตของประชาชน

สิ่งหนึ่งที่ทุกประเทศต้องใช้ในการแลกเปลี่ยนกับการพัฒนาทางเศรษฐกิจ คือ การสูญเสียทรัพยากรธรรมชาติและพลังงานที่หมดไปเรื่อยๆ พร้อมกันกับคุณภาพสิ่งแวดล้อมที่แย่ลง

ในอดีต การใช้พลังงานทั่วโลกต่างมุ่งเน้นไปที่ พลังงานเชิงพาณิชย์ เช่น น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ หรือ ถ่านหิน ซึ่งพลังงานเหล่านี้ นอกจากจะสร้างมลพิษในปริมาณที่สูงมาก (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ่านหิน) แล้ว ยังเป็นพลังงานที่ใช้แล้วหมดไป (Depleted energy) การที่จะนำประเทศไปพึ่งพิงเฉพาะพลังงานประเภทนี้เป็นหลักนั้นสามารถทำได้ในทางปฏิบัติ พร้อมกับการรณรงค์ให้มีจิตสำนึกประหยัดพลังงาน และต้องมีการส่งเสริมและพัฒนาการใช้พลังงานหมุนเวียน (Renewable energy) ไปควบคู่กัน

·         พลังงานหมุนเวียนและพลังงานจากชีวมวล

พลังงานหมุนเวียนในโลกนี้ สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภทหลัก ดังนี้

(1) พลังงานหมุนเวียนที่มาจากแสงอาทิตย์โดยตรง ซึ่งคือ พลังงานแสงอาทิตย์

(2) พลังงานหมุนเวียนที่มาจากแสงอาทิตย์โดยอ้อม เช่น พลังงานลม, คลื่น, หรือ ชีวมวล(และชีวภาพ)

(3) พลังงานหมุนเวียนที่ไม่เกี่ยวข้องกับแสงอาทิตย์ เช่น พลังงานใต้พิภพ, น้ำขึ้น-น้ำลง

          พลังงานทั้งสามประเภท ต่างมีศักยภาพที่แตกต่างกันออกไปตามลักษณะภูมิประเทศและภูมิอากาศ สำหรับในประเทศไทยนั้น นอกเหนือจากพลังงานจากแสงอาทิตย์แล้ว พลังงานชีวมวลจัดได้ว่าเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจ และที่สำคัญคือ มีศักยภาพสูงมากอีกด้วย

          ชีวมวล (Biomass) คือสารทุกรูปแบบที่ได้มาจากสิ่งมีชีวิต โดยไม่นับการกลายเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลไปแล้ว เช่น สิ่งที่ได้หรือเหลือใช้จากการเกษตร (เช่น แกลบ ชานอ้อย ฟางข้าว), ขยะมูลฝอย, น้ำเสียจากโรงงาน หรือ แม้กระทั่งมูลสัตว์ต่างๆ  มีรายงานว่า พลังงานชีวมวลนี้มีสัดส่วนการใช้คิดเป็น 14.7% ของพลังงานรวมของโลก ประมาณกันว่า ประชากรกว่า 40% ของประชากรโลก อาศัยชีวมวลในการหุงต้มและให้ความอบอุ่น และหากพิจารณาเฉพาะปริมาณการใช้ในประเทศกำลังพัฒนาทั่วโลกนั้น การใช้พลังงานชีวมวลจะมีสัดส่วนที่ 38.1% ของการใช้พลังงานทั้งหมด โดยมีจีนและอินเดีย เป็นประเทศผู้ใช้หลัก

          สำหรับในประเทศไทยนั้น ข้อมูลล่าสุดคือในปี พ.ศ. 2545 ทางกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.) ได้รายงานว่าสัดส่วนการใช้พลังงานขั้นสุดท้ายของพลังงานเชิงพาณิชย์ต่อพลังงานชีวมวล อยู่ที่ประมาณ 83:17 ซึ่งลดลงจาก 10 ปีก่อน ซึ่งมีสัดส่วนอยู่ที่ประมาณ 70:30 นั่นหมายความว่า เรามีการใช้พลังงานชีวมวลในสัดส่วนที่น้อยลงอย่างมาก แต่กลับไปใช้พลังงานเชิงพาณิชย์ ซึ่งส่วนใหญ่แล้วต้องมีการนำเข้าจากต่างประเทศในสัดส่วนที่มากขึ้น เป็นสาเหตุให้มูลค่าการนำเข้าพลังงานของประเทศสูงขึ้นทุกปี โดยในปี 2545 คิดเป็นมูลค่าถึง 336,388 ล้านบาท (85% ใช้ไปกับการซื้อน้ำมันดิบ)

          คำถามที่ตามมาคือ เราจะสามารถเพิ่มสัดส่วนการใช้พลังงานชีวมวลได้ในทางใดบ้าง และในปริมาณที่มากน้อยเพียงใด

·         ศักยภาพของพลังงานชีวมวล

          ทาง พพ. ซึ่งเป็นหน่วยงานหลักของประเทศในด้านพลังงานหมุนเวียน ได้ทำการสำรวจศักยภาพของวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรของพืช 10 ชนิดหลักของประเทศ โดยได้พิจารณาถึงความเป็นไปได้ในการเก็บหรือนำวัสดุเหล่านั้นกลับมาใช้ตามสภาพความเป็นจริง พบว่า ในปี 2543 ประเทศไทยมีปริมาณวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรรวม 63 ล้านตัน  และมีการนำไปใช้งานเป็นเชื้อเพลิงและอื่นๆเพียง 16 ล้านตันเท่านั้น ส่วนที่ยังไม่ได้ถูกนำมาใช้และมีศักยภาพในการให้พลังงานนั้นมีสูงถึง 42 ล้านตัน และหากนับรวมถึงก๊าซชีวภาพที่ได้จากมูลสัตว์ ขยะ และน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม มาประกอบการประเมิน และได้คิดเผื่อถึงความเป็นไปได้ทุกอย่างในการนำพลังงานกลับมาใช้จริงแล้ว พบว่า ในปี 2543 เพียงปีเดียว ประเทศไทยมีศักยภาพของพลังงานชีวมวลถึง 650 เพตาจูล

ตัวเลขในเชิงพลังงานนี้อาจดูไม่คุ้นเคยนัก แต่หากเปลี่ยนตัวเลขนี้เป็นปริมาณพลังงานที่ได้จากน้ำมันดีเซล ตัวเลขนี้เทียบเท่ากับพลังงานความร้อนที่ได้จากน้ำมันดีเซลหมุนเร็วปริมาณ 17,850 ล้านลิตร เลยทีเดียว (ในปี 2545 ไทยใช้น้ำมันดีเซลทั้งปีรวม 15,970 ล้านลิตร)

          โดยส่วนเหลือจากอ้อย เช่นชานอ้อยหรือยอดและใบอ้อย แกลบและฟางข้าว และส่วนเหลือของปาล์มน้ำมัน เช่นกะลา ทะลาย หรือเส้นใยปาล์ม จัดเป็นกลุ่มชีวมวลที่มีสัดส่วนสูงที่สุด คิดเป็น 85% ของศักยภาพชีวมวลทั้งหมดของประเทศ

          แล้วชีวมวลที่มีเหลือมากมายนี้ จะไปใช้ประโยชน์อย่างไรได้บ้าง

          โดยทั่วไปแล้ว การนำชีวมวลไปใช้มี 2 ประเภทคือ

หนึ่ง นำไปใช้เพื่อให้ได้มาซึ่งพลังงานความร้อน เช่น การนำฟืนไปใช้ในเตาอั้งโล่ของชาวบ้าน หรือ การนำเศษไม้ที่เหลือจากการผลิตของโรงงานทำไม้ไปใช้ในหม้อไอน้ำเพื่อให้ได้ไอน้ำไปใช้ในการอบไม้ และ

สอง นำชีวมวลไปใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า เช่น โรงน้ำตาลใช้กากอ้อยที่ได้จากการหีบอ้อยเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า หรือ โรงสีขนาดใหญ่ที่ใช้แกลบเป็นเชื้อเพลิงหลักในการผลิตไฟฟ้า เป็นต้น

          ในประเภทแรกนั้น ไทยได้นำชีวมวลไปใช้ในสร้างพลังงานความร้อนมาเป็นระยะเวลานานแล้วในระดับครัวเรือน โดย ฟืน และถ่าน จัดเป็นชีวมวลสองชนิดที่มีปริมาณการใช้สูงสุดในภาคครัวเรือนของไทย ส่วนในภาคอุตสาหกรรมนั้น กากหรือชานอ้อยและแกลบ จัดเป็นชีวมวลที่มีปริมาณการใช้สูงสุดในการผลิตพลังงานความร้อน ทั้งนี้ ศักยภาพการใช้พลังงานในระดับครัวเรือนยังมีอีกสูงมาก เพียงแต่ชาวบ้านยังขาดความเข้าใจในวิธีการใช้และเก็บรักษาที่ถูกต้อง ชีวมวลบางประเภทเช่น ฟืนหรือถ่าน จะมีคุณสมบัติด้านความร้อนที่ต่ำลงมาก หากมีการเก็บรักษาที่เหมาะสม นอกจากนี้ ชาวบ้านยังไม่ทราบถึงวิธีการนำชีวมวลไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ส่วนใหญ่ยังนำฟืน หรือ ถ่านไปใช้ในเตาอั้งโล่แบบเก่า ซึ่งมีการสูญเสียความร้อนสูงมาก จะทำให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงชีวมวลมากเกินความจำเป็น

          การแก้ปัญหานี้ ทางรัฐบาลควรทำการประชาสัมพันธ์หรือแนะนำ การนำชีวมวลไปใช้อย่างถูกต้องแก่ชุมชน ไม่ว่าจะเป็นการฝึกอบรมผ่าน อบต. หรือ การโฆษณาทางสื่อต่างๆเป็นระยะๆ มีการรณรงค์จำหน่ายอุปกรณ์ชีวมวลประสิทธิภาพสูง (เช่นเตาประสิทธิภาพสูง) ให้แก่ชาวบ้านในราคาที่ต่ำ เป็นต้น

          ในประเภทที่สอง การนำชีวมวลไปผลิตไฟฟ้ายังจำกัดเฉพาะในภาคอุตสาหกรรมประเภทที่ใช้กากอ้อยและแกลบเป็นเชื้อเพลิงหลัก แม้ว่าแท้จริงแล้ว ประเทศยังมีศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าจากชีวมวลอีกมาก ดังแสดงในตารางประกอบ ซึ่งแสดงถึงศักยภาพของชีวมวลของไทยในการผลิตไฟฟ้าเป็นค่าเฉลี่ยรายปีระหว่างปี 2542-2545 โดย พพ. พบว่า หากมีการนำชีวมวลที่เหลือใช้เหล่านี้กลับไปใช้เป็นพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพได้นั้น คาดว่าประเทศไทยจะมีกำลังผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ประมาณ 14,000 ล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี (14,000 ล้านหน่วย) หรือเปรียบได้กับมีโรงไฟฟ้าขนาด 1,800 MW เพิ่มขึ้นอีกหนึ่งแห่ง

ด้วยขนาดเท่านี้ อาจจะหมายถึงประเทศสามารถรองรับการขยายตัวของการใช้ไฟฟ้าของประเทศได้อีกถึงหนึ่งปีครึ่ง เพื่อให้เห็นภาพที่ชัดเจนขึ้น ปัจจุบัน เขื่อนภูมิพลมีกำลังการผลิตสูงสุดที่ 743.8 MW และโรงไฟฟ้าแม่เมาะมีกำลังผลิตรวม 2,625 MW ซึ่งจากตัวเลขทั้งหมด จะเห็นได้ว่า การนำชีวมวลที่เหลือจากการเกษตรมาผลิตไฟฟ้านั้น เป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจ โดยเฉพาะในระหว่างที่ประเทศมีแนวโน้มที่จะขาดแคลนไฟฟ้าในอนาคต เพราะการสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลทำได้ลำบาก ขณะที่โรงไฟฟ้าชีวมวลมีศักยภาพสูงที่จะผลิตและใช้ได้ในพื้นที่ และยังสามารถสร้างกระจายตามพื้นที่ต่างๆ ได้ทั่วประเทศตามแหล่งผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลนั้นๆ

ศักยภาพชีวมวลของไทยในการผลิตไฟฟ้า (ค่าเฉลี่ยรายปีระหว่างปี 2542-2545)

ชนิด	ปริมาณเหลือใช้	ปริมาณใช้ได้จริง	ค่าพลังงาน	ขนาดโรงไฟฟ้า (ประมาณ)
	ล้านตันต่อปี	ล้านตันต่อปี	ล้านล้านจูลต่อปี	MW
ฟางข้าว	10.84	7.42	75,952	549.66
แกลบ	5.58	2.62	37,320	270.08
ต้นและใบอ้อย	15.29	7.64	66,510	481.33
ชานอ้อย	12.74	1.27	10,588	76.63
เศษกิ่งไม้ยางพารา	9.40	4.53	38,966	282.00
เหง้ามันสำปะหลัง	3.15	1.58	14,197	102.75
ผลิตภัณฑ์จากปาล์ม	1.37	0.82	6,854	49.60
รวม	58.38	25.88	250,387	1,812.05

ที่มา: กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน ยกเว้น ข้อมูลปริมาณเหลือใช้ จาก สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร  

         กระทรวงเกษตรและสหกรณ์

·         ข้อดีและข้อเสีย

ชีวมวลเป็นพลังงานที่มาจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรที่ไม่มีวันหมดไป เพราะวงจรการผลิตชีวมวลคือวงจรของพืชที่มีระยะเวลาสั้น ต่างจากน้ำมันหรือถ่านหินที่ต้องอาศัยการทับถมกันเป็นเวลาหลายล้านปี นอกจากนี้ ชีวมวลสามารถผลิตได้ภายในประเทศ เกษตรกรจะมีรายได้เพิ่มขึ้นจากการจำหน่ายชีวมวลสู่ผู้ใช้ และยังช่วยลดการนำเข้าพลังงานจากต่างประเทศได้อีกด้วย

ข้อดีที่สำคัญทางสิ่งแวดล้อมคือ การใช้ชีวมวลในการผลิตความร้อนหรือไฟฟ้าจะไม่เพิ่มปริมาณสุทธิของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศโลก ในกรณีที่เรามีการผลิตชีวมวลขึ้นมาเพื่อทดแทนชีวมวลที่ได้ใช้ไป เพราะจะทำให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกหมุนเวียนมาใช้ในชีวมวลที่ผลิตใหม่เท่ากับปริมาณก๊าซที่ถูกผลิตจากการเผาไหม้ชีวมวลนั้นๆ เนื่องจากพืชต้องหายใจเพื่อเอาก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปใช้ในการเจริญเติบโต อีกทั้งชีวมวลยังมีปริมาณกำมะถันต่ำกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลมาก นั่นหมายถึง การใช้ชีวมวลจะลดโอกาสในการเกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก (Greenhouse effect) ซึ่งตรงข้ามกับการใช้น้ำมันในภาคขนส่ง หรือถ่านหินในโรงไฟฟ้า

แต่เมื่อมีข้อดี ชีวมวลก็ย่อมมีข้อเสีย ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่า ชีวมวลมีการเก็บรักษาและการขนส่งที่ยาก และมีความเสี่ยงสูงในการจัดหาหรือรวบรวมปริมาณชีวมวลที่ต้องการใช้ให้คงที่ตลอดปี เพราะชีวมวลบางประเภทเช่นกากอ้อยมีจำกัดเพียงบางเดือน อีกทั้งชีวมวลทุกประเภทต่างต้องการพื้นที่ในการเก็บรักษาขนาดใหญ่กว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น หากต้องการปริมาณความร้อนที่เท่ากัน จะต้องใช้แกลบในปริมาณที่มากกว่าน้ำมันเตา เป็นต้น ดังนั้น การพัฒนาระบบวิธีการจัดเก็บและขนส่งจึงสำคัญและจำเป็นมาก

นอกจากนี้ ราคาไฟฟ้าที่รัฐบาลรับซื้อมาจากโรงไฟฟ้าชีวมวล หรือที่เรียกว่าผู้ผลิตรายเล็ก (SPPs: Small power producers) นั้น ยังไม่ดึงดูดใจในการลงทุนมากนัก เรื่องนี้ สามารถจัดการได้ด้วยการรณรงค์ให้ภาคเอกชนเข้ามามีส่วนร่วมในการผลิตไฟฟ้า ด้วยราคารับซื้อที่ดึงดูดให้น่าลงทุนมากขึ้น โดยใช้หลักการคำนวณต้นทุนทางสังคมและสิ่งแวดล้อม (Social and environmental cost) เข้าไปในราคารับซื้อไฟฟ้าด้วย และสร้างระบบประกันราคาชีวมวลเพื่อลดความเสี่ยงของการขาดแคลนชีวมวลในบางฤดูให้ลดต่ำลง 

·         สรุป

ไม่จำเป็นเสมอไปที่ประเทศจะต้องพึ่งพาเทคโนโลยีพลังงานลมหรือแสงอาทิตย์ ที่ยังคงมีต้นทุนต่อหน่วยสูง หรือ การสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากถ่านหินแห่งใหม่ที่ปล่อยมลพิษในระดับที่สูงขณะผลิตไฟฟ้า ในปัจจุบัน พลังงานจากชีวมวลที่ประเทศมีเหลือใช้อยู่มากนั้น สามารถนำมาใช้เป็นพลังงานความร้อนและผลิตไฟฟ้าได้ ด้วยราคาที่ไม่สูงจนเกินไปนัก ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำมาก และยังสามารถเสริมรายได้ให้แก่เกษตรกรในท้องถิ่นได้อีกด้วย

	Project Information Plant Location: Roi-Et, Thailand Plant Type: Power Plant Fuel Supply: Rice husk from the Owner’s rice mills will provide fuel for the 6MW power plant Plant Objective: To generate 6.0MW (gross) electricity output for client's domestic consumption and power plant's parasitic load     Power Requirements     Internal Consumption : Rice Mill Consumption : Power To Grid : Power Required :    500 kW 3,000 kW 2,500 kW 6,000 kW Power Plant Design     Fuel Type: Plant Type: Boiler: Gross Electrical Output:            Steam Turbine Generator:         Plant's Operating Conditions:    Rice husk Power Plant 1 unit of 35 tons/hr indoor rice husk fired steam boiler 6 MW 1 unit of 6MW fully condensing steam turbine generator system 37 bara, 435 °C