วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เพื่อพัฒนาพลังงานชีวมวล
วิกฤติด้านพลังงานเป็นปัญหาที่มีความสำคัญอย่างมากในระดับโลก และภูมิภาค ส่งผลให้ทุกประเทศที่มีศักยภาพทางเทคโนโลยีต่างทุ่มเทงบประมาณจำนวนมหาศาลเพื่อค้นหาวิธีผลิตพลังงานรูปแบบใหม่ที่สามารถทดแทนแหล่งพลังงานธรรมชาติที่คาดว่ากำลังจะหมดไปในอนาคต เทคโนโลยีด้านพลังงานหมุนเวียนจึงเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความสนใจจากนักวิจัยด้านพลังงานทั่วโลกเนื่องจากพลังงานหมุนเวียนเป็นอันเป็นพลังงานสะอาดที่ไม่ปลดปล่อยมลพิษจานวนมากสู่ชั้นบรรยากาศ จึงเป็นแหล่งพลังงานที่มีความเหมาะสมต่อการลดก๊าซเรือนกระจกอันเป็นสาเหตุที่ทาให้เกิดภาวะโลกร้อน นอกจากนี้การผลิตพลังงานหมุนเวียนยังใช้แหล่งทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่อย่างไม่จำกัด เช่น แสงแดด ลม และน้ำ เป็นต้น นอกจากแหล่งทรัพยากรธรรมชาติดังกล่าวแล้ว พลังงานหมุนเวียนที่ได้จากการแปรรูปชีวมวลไปเป็นพลังงานที่เรียกว่า พลังงานชีวมวล ก็มีศักยภาพที่จะสามารถใช้ทดแทนพลังงานธรรมชาติได้เช่นกัน
ชีวมวล หมายถึง สิ่งที่ได้มาจากสิ่งมีชีวิตหรือสารอินทรีย์ที่เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานจากธรรมชาติและสามารถเปลี่ยนมาผลิตพลังงานได้ โดยรวมถึง วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรต่างๆ เช่น แกลบ ฟางข้าว กากอ้อย ใบอ้อย ทะลายปาล์ม กะลามะพร้าว เปลือกไม้ ขี้เลื่อย เศษไม้ มูลสัตว์ ของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมแปรรูปผลิตผลทางการเกษตร และของเสียหรือขยะจากชุมชน
พลังงานชีวมวล หรือ พลังงานชีวภาพ (Biomass Energy or Bioenergy) หมายถึง พลังงานที่สะสมอยู่ในชีวมวลถูกแปรรูปเป็นพลังงานขั้นสุดท้ายเพื่อใช้ประโยชน์ อยู่ในรูปของ ไฟฟ้าและความร้อนจากพลังงานชีวมวล (Electricity and Heat from biomass) ก๊าซชีวภาพ (Biogas) เชื้อเพลิงชีวภาพ (Biofuels)
ประเทศไทยอยู่ในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่มีลักษณะภูมิอากาศแบบร้อนชื้น อุดมด้วยทรัพยากรธรรมชาติ ประชากรส่วนใหญ่จึงประกอบอาชีพเกษตรกรรมเป็นหลักตามลักษณะที่เหมาะสมของภูมิประเทศ ส่งผลให้เกิดของเหลือทางการเกษตรที่มีศักยภาพจะนำมาผลิตพลังงานชีวมวลเป็นจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม ที่ผ่านมาประเทศไทยยังพัฒนาการใช้พลังงานชีวมวลได้อย่างจำกัด ถึงประเทศไทยจะมีความมั่นคงด้านอาหารแต่ยังเผชิญกับปัญหาความมั่นคงด้านพลังงานอันเนื่องมาจากการพึ่งพิงแหล่งพลังงานจากต่างประเทศในสัดส่วนที่มากเกินไป ที่ผ่านมา เกษตรกรผู้เป็นเจ้าของแหล่งพลังงานชีวมวลที่สำคัญยังขาดความรู้ ความเข้าใจในประโยชน์ของวัสดุเกษตรเหลือใช้ที่สามารถนำไปผลิตเป็นพลังงาน อีกทั้งยังขาดนโยบายของประเทศที่ชัดเจน
ดังนั้น ในแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ฉบับที่ 11 (พ.ศ. 2555 – 2559) ที่ได้จัดทำขึ้นในช่วงเวลาที่ประเทศไทยต้องเผชิญกับสถานการณ์ทางสังคม เศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว สถานการณ์การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นทั้งจากปัจจัยภายในและภายนอกในปัจจุบันและแนวโน้มในอนาคต ได้สะท้อนให้เห็นถึงปัจจัยเสี่ยงที่ภาคเกษตรกำลังเผชิญในหลายมิติ ทั้งในเชิงทรัพยากรธรรมชาติ สิ่งแวดล้อม วิถีชีวิต และความสามารถในการแข่งขัน รวมถึงสถานะความมั่นคงด้านอาหารและพลังงานชีวภาพของประเทศ ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อความเข้มแข็งของภาคเกษตรให้ลดลงได้ แผนพัฒนาเศรษฐกิจฯ จึงได้กำหนดให้มี “ยุทธศาสตร์ความเข้มแข็งภาคเกษตร ความมั่นคงของอาหาร และพลังงาน” ด้วยจุดประสงค์ ดังนี้
- เพื่อให้ภาคเกษตรเป็นฐานการผลิตที่มีความมั่นคงและมีการเติบโตอย่างมีประสิทธิภาพ สามารถผลิตสินค้าเกษตร อาหารและพลังงานที่มีมูลค่าเพิ่ม มีคุณภาพ มาตรฐาน ปลอดภัย เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และมีปริมาณเพียงพอกับความต้องการของตลาดในระดับราคาที่เหมาะสมและเป็นธรรม โดยให้ความสำคัญกับความมั่นคงด้านอาหารเป็นลำดับแรก
- เพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิตและเสริมสร้างความมั่นคงในอาชีพและรายได้เกษตรกรให้มีความเข้มแข็งและยั่งยืน รวมทั้งสนับสนุนครัวเรือนและองค์กรเกษตรกรให้มีความเข้มแข็งและสามารถพึ่งพาตนเองได้อย่างยั่งยืนด้วยระบบเกษตรกรรมยั่งยืน
- เพื่อส่งเสริมชุมชนและเกษตรกรให้มีส่วนร่วมและสนับสนุนความมั่นคงด้านอาหารและพลังงาน รวมถึงสามารถพึ่งพาตนเองได้
ในมิติของการพัฒนาพลังงานชีวมวลจากยุทธศาสตร์ข้างต้นนี้ แผนพัฒนาเศรษฐกิจฯ ได้กำหนดแนวทางการดำเนินการเพื่อส่งเสริมการนำวัตถุดิบทางการเกษตรที่ผลิตได้ในชุมชนและที่เหลือใช้จากการเกษตรมาผลิตเป็นพลังงานทดแทนใช้ในระดับครัวเรือนและชุมชน โดยการสนับสนุนองค์ความรู้ด้านเทคโนโลยีการผลิตพลังงานทดแทน ทั้งจากวัตถุดิบเหลือใช้จากครัวเรือนและการเกษตร อาทิ มูลสัตว์ ขยะ ฟาง แกลบ เศษไม้ ตลอดจนถ่ายทอดวิธีการดูแลรักษาและการซ่อมบำรุงให้แก่ชุมชนหรือองค์กรปกครองส่วนท้องถิ่นให้มีศักยภาพในการผลิตพลังงานทดแทน เพื่อนำไปสู่การพัฒนาพลังงานทดแทนอย่างมั่นคงและยั่งยืนในระดับชุมชนและท้องถิ่น ทั้งนี้ เพื่อเป็นการลดต้นทุนด้านพลังงาน รวมถึงลดมลภาวะแก่ชุมชนและท้องถิ่น รวมทั้งส่งเสริมการผลิตพืชพลังงานทดแทนที่ไม่ใช่อาหารและมีความเหมาะสมกับสภาพท้องถิ่น เช่น สบู่ดำ เป็นต้น
แผนพัฒนาเศรษฐกิจฯ ยังกำหนดแนวทางให้ส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานจากพืชพลังงาน โดยการวิจัยและพัฒนาพันธุ์พืชพลังงานที่เหมาะสมกับประเทศและให้ผลผลิตสูง และการใช้เทคโนโลยีเพื่อเพิ่มปริมาณผลผลิตต่อไร่ให้สูงขึ้น รวมทั้งศึกษาแนวทางการเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตพลังงานจากพืชเพื่อให้สามารถผลิตพลังงานได้มากขึ้นในปริมาณพืชเท่ากัน ตลอดจนส่งเสริมการวิจัยพืชพลังงานอื่นที่ไม่ได้ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตอาหาร เพื่อลดปัญหาภาวะขาดแคลนในพืชที่ใช้เป็นทั้งวัตถุดิบในการผลิตอาหารและพลังงาน อีกทั้งจัดให้มีระบบการบริหารจัดการสินค้าเกษตรที่ใช้เป็นทั้งอาหารและพลังงาน โดยให้ความสำคัญกับความมั่นคงด้านอาหารก่อน เช่น ปาล์มน้ำมัน มันสำปะหลัง และอ้อย เป็นต้น เพื่อให้มีการผลิตและการใช้อย่างเป็นระบบที่เชื่อมโยงกันอย่างชัดเจน ไม่กระทบต่อความมั่นคงด้านอาหารของประเทศ
กระทรวงพลังงาน ก็ได้กำหนด “นโยบายแผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก 25% ใน 10 ปี (พ.ศ.2555-2564)” โดยในสัดส่วนนี้ประกอบไปด้วยเป้าหมายการเพิ่มพลังงานชีวมวลที่เป็นสัดส่วนสำคัญในพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือกทั้งหมดที่ได้กำหนดไว้ โดยมุ่งเน้นไปยังการใช้ชีวมวลเพื่อผลิตความร้อน ไฟฟ้าและใช้ในภาคขนส่งเป็นสำคัญ
สอดคล้องไปกับ นโยบายและแผนวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรมแห่งชาติ ฉบับที่ 1 (พ.ศ. 2555-2564) จัดทำโดยสำนักงานคณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งชาติ (สวทน.)
- ยุทธศาสตร์ที่ 3 การเสริมสร้างความมั่นคงด้านพลังงาน ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมของประเทศด้วย วทน.
- กลยุทธ์ที่ 3.2 การส่งเสริมการพัฒนาและใช้ประโยชน์จาก วทน. เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Mitigation)
- มาตรการที่ 3.2.2 การพัฒนา วทน. เพื่อเสริมสร้างความมั่นคงด้านพลังงานด้วยพลังงานทดแทนและพลังงานรูปแบบใหม่
- กลยุทธ์ที่ 3.2 การส่งเสริมการพัฒนาและใช้ประโยชน์จาก วทน. เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Mitigation)
อย่างไรก็ตาม การลงทุนด้านเทคโนโลยีพลังงานชีวมวล ยังต้องเผชิญกับความเสี่ยงหลายประการ โดยเฉพาะการขาดความรู้ ความเข้าใจด้านเทคโนโลยีที่ชัดเจน ขาดทิศทางการพัฒนางานวิจัยที่ชัดเจน ปัญหาด้านต้นทุนและค่าใช้จ่ายเทคโนโลยีที่ค่อนข้างสูง ขาดเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับแต่ละพื้นที่ ตลาดรองรับมีขนาดจำกัด มีการแข่งขันใช้ประโยชน์จากทรัพยากรที่เป็นแหล่งอาหาร ขาดผู้ประกอบการและผู้ใช้เทคโนโลยีที่มีความรู้ความชำนาญในเทคโนโลยีและการลงทุนที่เกี่ยวข้อง ขีดความสามารถด้านเทคโนโลยีพลังงานชีวมวลยังไม่มาก และมาตรการสนับสนุนจากภาครัฐยังไม่พอ เป็นต้น
เพื่อการแก้ปัญหาข้างต้น นักวางแผนนโยบายจำเป็นจะต้องอาศัยการวิเคราะห์สถานการณ์และการเสนอแนะมาตรการด้านเทคโนโลยี (Technological area) เน้นการวางแผนการพัฒนา วทน. และด้านที่ไม่ใช่เทคโนโลยี (Non-technological area) ได้แก่ การสร้างองค์ความรู้ กำลังคนเป็นสาคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาและลงทุนใน วทน. ที่เหมาะสมกับแหล่งชีวมวลและศักยภาพของเทคโนโลยีในแต่ละพื้นที่ อย่างไรก็ตาม พบว่ารูปแบบข้อมูลเทคโนโลยีพลังงานชีวมวลยังกระจัดกระจาย และไม่มีมาตรฐานรูปแบบการเก็บข้อมูลที่เป็นสากล ทำให้ไม่สามารถใช้ข้อมูลเพื่อประเมินศักยภาพของเทคโนโลยีพลังงานชีวมวลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ขาดเป้าหมายที่ชัดเจนในการทำวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีร่วมกัน
ในการนี้ สวทน. นำโดยฝ่ายพลังงานและสิ่งแวดล้อม ได้เล็งเห็นที่ศักยภาพและความสำคัญในการผลักดันให้เทคโนโลยีพลังงานชีวมวลได้ถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผล จึงได้จัดตั้งคณะทำงานร่วมกับบัณฑิตวิทยาลัยร่วมด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม (JGSEE) เพื่อจัดทำการศึกษา และข้อเสนอแนะเชิงนโยบายในการขับเคลื่อนนโยบาย วทน. พลังงานชีวมวลของประเทศไทย และเพื่อรองรับต่อการเปิดประชาคมอาเซียน
Thailand Bioenergy Technology Status Report 2013 (รายงานสถานภาพเทคโนโลยีพลังงานชีวมวล ปี 2556) เป็นหนึ่งในผลงานที่จัดทำร่วมกันระหว่าง สวทน. และ JGSEE โดยรายงานได้จัดทำด้วยจุดประสงค์เพื่อรวบรวมและเผยแพร่ข้อมูลสถานภาพเทคโนโลยีพลังงานชีวมวลที่มีหลากหลายให้เป็นประเภทหมวดหมู่ชัดเจน และมีข้อมูลที่ทันสมัย เพื่อเป็นประโยชน์แก่นักวิจัย นักศึกษา และนักจัดทำนโยบาย ให้ทราบถึงภาพรวมและช่องว่างทางเทคโนโลยีในการพัฒนาและผลักดันพลังงานชีวมวลต่อไป
ศักยภาพชีวมวลของประเทศไทยปี 2555
ชนิด |
หน่วย |
ปริมาณ |
ศักยภาพในการผลิตพลังงาน (ktoe) |
เศษวัสดุชีวมวลทางการเกษตรและอุตสาหกรรมการเกษตรเพื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อน |
ล้านตัน/ปี |
24.15 |
9,231.82 |
ชีวมวลที่เหลือทิ้งในไร่นา |
17.23 |
6,570.54 |
|
เศษชีวมวลที่ได้จากโรงงานอุตสาหกรรมเกษตร |
5.77 |
2,196.70 |
|
เศษชีวมวลที่ได้จากผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร |
1.15 |
464.57 |
|
ชีวมวลเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพ |
ล้าน ลบ.ม./ปี |
11,749.02 |
6,560.82 |
มูลสัตว์ |
733.68 |
364.72 |
|
ขยะมูลฝอย |
582.25 |
268.77 |
|
น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม |
10,433.09 |
5,927.33 |
|
ชีวมวลเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ |
ล้านลิตร/ปี |
1,525.70 |
1,020.24 |
เอธานอล |
642.40 |
323.52 |
|
ไบโอดีเซล |
883.30 |
696.72 |
|
รวม |
|
|
16,812.88 |
ที่มา: Bioenergy Technology Status in Thailand 2013
อย่างไรก็ตาม ภายใต้ข้อมูลสถิติของศักยภาพชีวมวลที่มีสูงนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับเป้าหมายแผนพัฒนาพลังงานชีวมวล และสถานการณ์ปัจจุบันพบว่าในเทคโนโลยีเพื่อผลิตพลังงานชีวมวลบางประเภทยังมีช่องว่างของการพัฒนาเทคโนโลยี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าและเชื้อเพลิงชีวภาพที่ประเทศไทยยังมีสถานการณ์ปัจจุบันอยู่ห่างจากเป้าหมายที่กำหนดไว้ในปี พ.ศ. 2564 โดยสถานภาพของเทคโนโลยีแต่ละประเภทสามารถสืบค้นข้อมูลเพิ่มเติมได้ใน Thailand Bioenergy Technology Status Report 2013 (http://www.sti.or.th)
ASEAN Bioenergy Technology Status Report 2014 (รายงานสถานภาพเทคโนโลยีพลังงานชีวมวลในอาเซียน ปี 2557) เป็นอีกหนึ่งในรายงานที่จัดทำร่วมกันระหว่าง สวทน. และ JGSEE โดยรายงานได้จัดทำด้วยจุดประสงค์เพื่อรวบรวมและเผยแพร่ข้อมูลสถานภาพเทคโนโลยีพลังงานชีวมวลของประเทศต่างๆ ในอาเซียน เพื่อเป็นประโยชน์แก่นักวิจัย นักศึกษา และผู้ที่สนใจให้ทราบถึงภาพรวมของเทคโนโลยีพลังงานชีวมวล และความสนใจในการใช้พลังงานชีวมวลของแต่ละประเทศ ที่จะเป็นข้อมูลที่สำคัญในการเตรียมความพร้อมต่อการเปิดประชาคมอาเซียนในปี 2558 อันใกล้จะถึงนี้
จากรายงานการศึกษาทั้ง 2 นี้ ทำให้ทราบว่า ไม่เพียงแต่ประเทศไทยเองที่มีศักยภาพและความสนใจในพลังงานชีวมวล แต่ประเทศเพื่อนบ้านของเราในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ก็มีความสนใจที่จะผลักดันและพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานชีวมวลเช่นกัน ดังปรากฏในเป้าหมายการใช้พลังงานทดแทนของประเทศต่างๆ ในอาเซียน
เป้าหมายการใช้พลังงานทดแทนของประเทศต่างๆ ในอาเซียน
ประเทศ |
นโยบายและเป้าหมาย |
---|---|
กัมพูชา |
|
ไทย |
|
บรูไน |
|
พม่า |
|
ฟิลิปปินส์ |
|
มาเลเซีย |
|
ลาว |
|
เวียดนาม |
|
สิงคโปร์ |
|
อินโดนีเซีย |
|
ที่มา: รายงานฉบับสมบูรณ์โครงการขับเคลื่อนนโยบายวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรมพลังงานชีวมวลเพื่อเตรียมความพร้อมต่อการเปิดประชาคมอาเซียน 2557
โดยข้อเสนอแนะเชิงนโยบายและงานวิจัยด้านเทคโนโลยีชีวมวลจากโครงการขับเคลื่อนนโยบายวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรมพลังงานชีวมวลเพื่อเตรียมความพร้อมต่อการเปิดประชาคมอาเซียน ได้ทำการวิเคราะห์ให้ครอบคลุมในทุกมิติภายใต้กรอบของแผนวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรมแห่งชาติ (วทน.) เพื่อมุ่งเน้นตอบเป้าหมายแผนพลังงานพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือกของประเทศไทย รวมถึงการเตรียมความพร้อมของประเทศไทยต่อการเปิดประชาคมอาเซียน
หัวข้อ |
ข้อเสนอแนะเชิงนโยบาย |
---|---|
1. ศักยภาพชีวมวล |
|
2. เทคโนโลยีการเพิ่มผลผลิตชีวมวล |
|
3. เทคโนโลยีกระบวนการทางความร้อนเคมีเพื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อน |
|
4. เทคโนโลยีการผลิตเชื้อเพลิงเหลว |
ข้อเสนอแนะเชิงนโยบายเพื่อการผลิตเอธานอล
ข้อเสนอแนะเชิงนโยบายเพื่อการผลิตไบโอดีเซล
|
5. เทคโนโลยีการผลิตและปรับปรุงคุณภาพก๊าซชีวภาพเพื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อน |
|
สวทน. เน้นการขับเคลื่อนนโยบายเทคโนโลยีพลังงานชีวมวลด้วยเล็งเห็นถึงความสำคัญของชีวมวลที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดและเกี่ยวโยงกันระหว่าง ภาคพลังงาน ภาคเกษตรกรรม ภาคอุตสาหกรรม และเศรษฐกิจของประเทศ
สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ ฝ่ายพัฒนาสังคม สวทน. (ศรีฉัตรา [email protected])