AppliCAD Co., Ltd.Article - SolidPlantจากพืชไร่กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า

Nov

1

2016

จากพืชไร่กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า

จากพืชไร่กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า_01

ในปัจจุบันไฟฟ้าเป็นพลังงานที่มีความจำเป็นและมีบทบาทในชีวิตประจำวันมากขึ้นเลื่อยๆ แน่นอนว่ามันเป็นพลังงานที่มีความจำเป็นในอนาคตด้วย เพราะว่ามันสะดวกแก่การใช้งานและไม่ก่อมลพิษมาก เนื่องจากอุปกรณ์หรือเครื่องจักรที่ทำงานด้วยไฟฟ้าจะปล่อยมลพิษน้อยมากเมื่อเทียบกับอุปกรณ์หรือเครื่องจักรที่ทำงานด้วยเชื้อเพลิง เช่น น้ำมัน เป็นต้น ซึ่งในอนาคตเราก็จะตระหนักในเรื่องของสิ่งแวดล้อม อะไรที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและไฟฟ้าก็ตอบโจทย์นี้ด้วยเช้นกัน

ในที่นี้ผมจะพูดถึงพลังงานไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าที่ได้มาจากพืชไร่ที่เพาะปลูกกันในบ้านเราและสามารถนำมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้ เช่น ข้าว, อ้อย, ปาล์ม, มะพร้าว, ข้าวโพด, มันสำปะหลัง เป็นต้น เพราะประเทศไทยเป็นพื้นที่ที่เหมาะสมกับการเพาะปลูกพืชไร่เหล่านี้ ซึ่งในการนำมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าเราจะเรียกรวมๆ กันว่า “การผลิตกระแสไฟฟ้าจากชีวมวลและก๊าซชีวภาพ” ทีนี้เรามาดูกันครับว่าพืชไร่แต่ละชนิดสามารถนำมาผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างไรและมีประสิทธิภาพขนาดไหน

  • แกลบ เป็นชีวมวลที่ได้จากข้าวเมื่อเราเอาข้าวมาสีที่โรงสี เราก็จะได้เปลือกข้าวออกมาและเราเรียกกันว่า “แกลบ” สำหรับประสิทธิภาพในการผลิตกระไฟฟ้า เมื่อนำข้าวเปลือก 1 ตัน ผ่านกระบวนการแปรรูปต่างๆ แล้วจะมีวัสดุที่เหลือจากกระบวนการผลิตหรือ แกลบ ประมาณ 220 กิโลกรัม หรือเทียบเท่าพลังงานไฟฟ้าได้ 90-125 kWh
  • ชานอ้อย เป็นชีวมวลที่ได้จากอ้อยที่เรานำอ้อยมาผลิตน้ำตาลในโรงงานน้ำตาล เราก็จะได้เศษของเหลือออกมาเป็นกากอ้อยหรือเรียกว่า “ชานอ้อย” สำหรับประสิทธิภาพในการผลิตกระไฟฟ้า เมื่อนำอ้อย 1 ตัน ผ่านกระบวนการแปรรูปต่างๆ แล้วจะมีวัสดุที่เหลือจากกระบวนการผลิตหรือ กากก้อย ประมาณ 290 กิโลกรัม หรือหรือเทียบเท่าพลังงานไฟฟ้าได้ 100 kWh
  • เปลือกปาล์มกะลาปาล์ม และทลายปาล์ม เป็นชีวมวลที่ได้จากปาล์มที่เรานำปาล์มมาสกัดเป็นน้ำมันปาล์มในโรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม เราก็จะมีเศษของเหลือออกมาเป็น เปลือกปาล์ม กะลาปาล์มและทลายปาล์ม สำหรับประสิทธิภาพในการผลิตกระไฟฟ้า เมื่อนำปาล์ม 1 ตัน ผ่านกระบวนการแปรรูปต่างๆ แล้วจะมีวัสดุที่เหลือจากกระบวนการผลิตหรือ เปลือกปาล์ม กะลาปาล์ม ประมาณ 190 กิโลกรัม และได้เป็นทลายปาล์ม 230 กิโลกรัม หรือเทียบเท่าพลังงานไฟฟ้าได้ 120 kWh และมีน้ำเสียจากโรงงานคิดเทียบเท่าก๊าซชีวภาพได้ 20 ลูกบาศก์เมตร
  • เศษไม้ เป็นชีวมวลที่ได้จากการแปรรูปไม้ที่โรงเลื่อยไม้และส่วนใหญ่จะเป็นไม้ยางพารา สำหรับประสิทธิภาพในการผลิตกระไฟฟ้า เมื่อนำไม้ 1 ลูกบาศก์เมตร ผ่านกระบวนการแปรรูปต่างๆ แล้วจะมีวัสดุที่เหลือจากกระบวนการผลิตหรือ เศษไม้ ประมาณ 5 ลูกบาศก์เมตร หรือเทียบเท่าพลังงานไฟฟ้าได้ 80 kWh

จากพืชไร่กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า_02

จากพืชไร่กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า_03

  • หญ้าเนเปียร์ เป็นหญ้าเขตร้อน มีใบหนาและกว้าง ได้มีการนําเข้ามาปลูกในประเทศไทยประมาณ 30 ปี มาแล้ว มีมากกว่า 130 สายพันธุ์ สายพันธุ์เดิมที่นิยมปลูกในประเทศไทยมีอยู่ 3 สายพันธุ์ คือ หญ้าเนเปียร์ธรรมดา หญ้าเนเปียร์ยักษ์ (King Grass) และหญ้าเนเปียร์แคระ (Mott Dwarf Elephant Grass) เกษตรกรปลูกไว้สําหรับเลี้ยงสัตว์ มีผลผลิตสูงเฉลี่ย 40 – 80 ตันสดต่อไร่ต่อปี และมีคุณค่าทางอาหารสูง เป็นพืชชอบแสงเต็มที่ ดินดี มีน้ำเพียงพอแต่ไม่ท่วมขัง การเตรียมดินและการปลูกเหมือนการปลูกอ้อย ปลูกครั้งเดียว สามารถเก็บเกี่ยวได้นานถึง 6 – 7 ปี ต่อมาสถาบันวิจัยและพัฒนาพลังงานนครพิงค์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ได้รับการสนับสนุนจาก สํานักงานนโยบายและแผนพลังงาน (สนพ.) กระทรวงพลังงาน ทําการวิจัยหญ้าที่เหมาะเป็นพืชพลังงาน จํานวน 20 ชนิด พบว่า หญ้าเนเปียร์ปากช่อง 1 เป็นสายพันธุ์ผสมที่เกิดจากการผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างหญ้าเนเปียร์ยักษ์และหญ้าไข่มุก สามารถเก็บเกี่ยวได้ปี ละ 5 – 6 ครั้ง ให้ผลผลิตต่อไร่สูงสุดประมาณ 70 – 80 ตันสดต่อปีต่อไร่ ซึ่งมากกว่าหญ้าชนิดอื่น เกือบ 7 เท่า มีโครงสร้างสารอาหารเหมาะต่อการเติบโตของจุลินทรีย์ที่ทําให้เกิดแก๊ส มีอัตราการผลิตก๊าซ มีเทนสูงกว่าหญ้าชนิดอื่น โดยมีอัตราการผลิตก๊าซชีวภาพประมาณ 6,860 – 7,840 ลบ.ม./ไร่/ปี สามารถนํามาผลิต ก๊าซไบโอมีเทนอัด (CBG) มีค่าความร้อนประมาณ 14 – 18 MJ/kg ที่สามารถทดแทนก๊าช NGV ได้ประมาณ 3,118 – 3,563 กก./ปี เหมาะสมต่อการนํามาผลิตเป็นพลังงานทดแทนมากกวาหญ้าชนิดอื่น หญ้าเนเปียร์สดอายุประมาณ 60 วัน เมื่อทําการเก็บเกี่ยวและผ่านกระบวนการหมัก จะเกิดการยอยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic Digestion) ได้ผลผลิตเป็น ก๊าซชีวภาพ โดยหญ้าเนเปียร์สด 1 ตัน สามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้ 90 ลูกบาศก์เมตร เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ประมาณ 170 กิโลวัตต์ต่อวัน

จากพืชไร่กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า_04

ที่กล่าวมานี้จะเป็นพืชหลักๆ ที่นำมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าในประเทศไทยและยังมีพืชอีกหลายชนิดที่สามารถนำมาใช้เป็นชีวมวลและก๊าซชีวภาพที่สามารถนำมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้ แต่ไม่ได้กล่าวถึงในที่นี้เพราะยังไม่เป็นที่แพร่หลายในประเทศไทย สำหรับบทความต่อไปเราจะไปพูดถึง “จากพืชไร่กลายเป็นพลังงานเชื้อเพลิง” กันครับ ค่อยมาดูกันนะครับว่ามีพืชอะไรกันบ้าง

เครดิตข้อมูล

  • สำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน กระทรวงพลังงาน
  • กรมพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน

ทบความ

SolidPlant Team