ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรม และอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร ก่อให้เกิดน้ำเสีย และของเหลือทิ้งในแต่ละปีปริมาณมหาศาล
น้ำเสียจากโรงงาน อาทิ โรงงานแป้งมันสำปะหลัง โรงงานเบียร์ โรงงานผลไม้กระป๋อง โรงงานผลิตน้ำมันปาล์ม โรงงานน้ำตาล หรือภาคปศุสัตว์ เช่น ฟาร์มเลี้ยงหมู วัว ไก่ ภาคชุมชน รวมถึงสถานประกอบการต่าง ๆ ที่ทำให้เกิดขยะเหลือทิ้งทางการเกษตร หรือจากพืชพลังงาน ซึ่งของเหลือทิ้งเหล่านี้ สามารถนำมาผลิต ก๊าซชีวภาพ ได้อย่างหลากหลาย
ก๊าซชีวภาพ (Biogas) คือ ก๊าซที่เกิดขึ้นจากการหมัก และกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ เช่น จากคน สัตว์ พืช และสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ที่ตายลงแล้ว ถูกย่อยสลายโดยกลุ่มจุลินทรีย์ชนิดที่ไม่ใช้อากาศ หรือไร้ออกซิเจน ทำหน้าที่ย่อยสลายสารอินทรีย์ จนเปลี่ยนรูปไปเป็นก๊าซชีวภาพ
ก๊าซชีวภาพมีองค์ประกอบของ ก๊าซมีเทน เป็นหลัก มีคุณสมบัติติดไฟได้ดี จึงนำก๊าซชีวภาพไปใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงเพื่อผลิตพลังงาน ภายใต้ 3 รูปแบบหลัก คือ ผลิตพลังงานความร้อน ผลิตพลังงานกล หรือไฟฟ้า และการผลิตพลังงานร่วม (Cogeneration System) ได้ทั้งไฟฟ้าและความร้อน
ด้วยเหตุนี้ ก๊าซชีวภาพ จึงเป็นพลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy: RE) ชนิดหนึ่งที่สามารถนำมาใช้ทดแทน ก๊าซธรรมชาติ ก๊าซหุงต้ม และน้ำมันเชื้อเพลิง ได้เป็นอย่างดี เช่น ใช้เป็นเชื้อเพลิง ใช้ในการเผาไหม้ให้ความร้อน ใช้แทนน้ำมันเตาในหม้อต้มไอน้ำ ใช้เดินเครื่องยนต์สันดาปภายใน รวมถึงใช้เดินเครื่องยนต์ผลิตกระแสไฟฟ้า จึงจัดเป็นพลังงานทางเลือก (Alternative Energy: AE) ที่สำคัญอย่างหนึ่งของประเทศไทย
การผลิตพลังงานไฟฟ้าจาก ก๊าซชีวภาพ
การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากก๊าซชีวภาพ เนื่องจากการผลิตก๊าซชีวภาพ จากการหมักพืชพลังงาน หญ้าเนเปียร์ มูลวัว มูลสุกร น้ำเสียจากแป้งมันสำปะหลัง หรือโรงงานน้ำมันปาล์ม มีปริมาณไม่มาก ดังนั้นการผลิตไฟฟ้าด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายใน จึงมีความเหมาะสมกับปริมาณก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้
การผลิตพลังงานไฟฟ้าด้วยระบบเครื่องยนต์ก๊าซสันดาปภายใน โดยเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้ก๊าซธรรมชาติ และใช้ก๊าซชีวภาพเป็นเชื้อเพลิง การทำงานของเครื่องยนต์จะมีลักษณะเหมือนกับการทำงานของเครื่องยนต์ ในรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน ซึ่งต้องมีการจุดระเบิดโดยใช้หัวเทียน โดยเครื่องยนต์จะไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
กระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพ เริ่มต้นจากนำพืชพลังงาน หรือมูลสัตว์ส่งเข้าไป “ถังหมักก๊าซชีวภาพ” ได้ก๊าซชีวภาพ ซึ่งก๊าซชีวภาพสามารถใช้ประโยชน์ได้ ทั้งการผลิตกระแสไฟฟ้า ใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือน และภาคอุตสาหกรรม
การใช้ก๊าซชีวภาพเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า โดยใช้เป็นเชื้อเพลิงในการขับเครื่องยนต์ หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า และป้อนเข้าสายส่ง ส่วนหนึ่งอาจนำไปใช้ในบ้านเรือน หรือโรงงานในพื้นที่ อีกส่วนหนึ่งสามารถส่งไปจำหน่ายผ่านสายส่งของ การไฟฟ้าฝ่ายผลิต (กฟผ.) หรือ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.)
นอกจากนี้ ส่วนที่เหลือจากการหมักก๊าซชีวภาพ สามารถนำ “กาก” ไปผลิตเป็นปุ๋ยหมุนเวียนทดแทนปุ๋ยเคมี เพื่อใช้ในการเกษตร ซึ่งอาจนำไปใช้ในแปลงเพาะปลูกพืชพลังงานอีกทางหนึ่งได้ด้วย
ก๊าซชีวภาพ ถือเป็นพลังงานหมุนเวียนที่สำคัญอย่างหนึ่งของประเทศ เนื่องจากประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรม และอุตสาหกรรมการเกษตร ทำให้มีวัตถุดิบที่สามารถนำมาผลิตก๊าซชีวภาพได้อย่างหลากหลาย เช่น ของเสีย หรือน้ำเสียจากภาคอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร ภาคปศุสัตว์ ภาคชุมชน และสถานประกอบการ หรือ แม้แต่ของเหลือทิ้งทางการเกษตร
ที่ผ่านมาประเทศไทยสนับสนุนภาคเอกชนที่มีวัตถุดิบ ที่สามารถนำมาผลิตก๊าซชีวภาพได้ ให้ดำเนินการก่อสร้างระบบผลิตก๊าซชีวภาพ และนำก๊าซชีวภาพที่ได้ ไปใช้เป็นพลังงานทดแทนทั้งน้ำมันและก๊าซ ในการผลิตพลังงานความร้อนและไฟฟ้า ถือว่าประสบความสำเร็จ
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.) จึงได้กำหนดใช้ก๊าซชีวภาพเป็นเชื้อเพลิงทดแทนเพื่อผลิตไฟฟ้ารวม 600 เมกะวัตต์ และผลิตพลังงานความร้อนร่วม 1,000 ตันน้ำมันดิบ (ktoe) ภายใต้ แผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ. 2555-2564 หรือ AEDP 2012-2021 สัดส่วน 25% ใน 10 ปี
ปัจจุบัน แผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ. 2561-2580 (AEDP 2018) ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 1 กำหนดเป้าหมายผลิตไฟฟ้าจากก๊าซชีวภาพ (น้ำเสีย/ของเสีย) เพิ่ม 183 เมกะวัตต์ เดิมมีสัญญาผูกพันแล้ว 382 เมกะวัตต์ หรือรวมเป้าหมาย 565 เมกะวัตต์ในปี 2580 และก๊าซชีวภาพจากพืชพลังงาน เพิ่ม 1,000 เมกะวัตต์ ในปี 2580 รวม 1,565 เมกะวัตต์ หรือ คิดเป็น 6% ของพลังงานหมุนเวียน
ในปี 2564 เตรียมเปิดโครงการโรงไฟฟ้าชุมชนเพื่อเศรษฐกิจฐานราก กำหนดเป้าหมายรับซื้อไฟฟ้าจากก๊าซชีวภาพ 75 เมกะวัตต์ สะท้อนให้เห็นว่า ประเทศไทยยังมีศักยภาพผลิตไฟฟ้าจากก๊าซชีวภาพ
อย่างไรก็ตาม ในปี 2563 สำนักงานคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน (สำนักงาน กกพ.) ได้ส่งเสริมภาคเอกชนเข้ามามีบทบาทในการลงทุนผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนผ่านมาตรการจูงใจด้านราคารับซื้อไฟฟ้า ในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนจากเชื้อเพลิงก๊าซชีวภาพ
ณ วันที่ 30 กันยายน 2563 มีโรงไฟฟ้าก๊าซชีวภาพที่มีพันธะผูกพันแล้ว 430 เมกะวัตต์ มีผู้ผลิต 183 ราย และเป็นการผลิตไฟฟ้าเพื่อใช้เอง (IPS) รวม 108 เมกะวัตต์ มีผู้ผลิต 37 ราย จากเป้าหมายของ แผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ. 2558–2579 (AEDP2015) จำนวน 1,280 เมกะวัตต์ คงเหลือจากแผน 742 เมกะวัตต์
อ่านข่าวเพิ่มเติม:
- “ชีวมวล (Biomass)” พลังงานสีเขียวเป็นมิตรต่อโลก
- ทำความรู้จักพลังงานหมุนเวียน
- การเกษตรแบบพันธสัญญา เพื่อความยั่งยืนของโรงไฟฟ้าและชุมชน
