พลังงานทดแทนจากของเสีย
จาก ChulaPedia
การผลิตพลังงานทดแทนจากของเสีย
การผลิตพลังงานจากของเสีย เป็นทางเลือกประการหนึ่งสำหรับการจัดหาแหล่งพลังงานทดแทน ซึ่งเป็นการผลิตพลังงานแบบอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม และลดการปล่อยมลพิษออกสู่ธรรมชาติ เทคโนโลยีการเปลี่ยนของเสียให้เป็นพลังงานทดแทนที่สำคัญ 2 เทคโนโลยี ซึ่งสามารถเปลี่ยนของเสียให้เป็นพลังงานทดแทน และสามารถนำไปใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ คือ การผลิตก๊าซชีวภาพจากน้ำเสีย ขยะมูลฝอย และ มูลสัตว์ และ การแปรรูปของเสียเป็นพลังงานด้วยกระบวนการทางความร้อน
การผลิตก๊าซชีวภาพจากน้ำเสีย ขยะมูลฝอย และ มูลสัตว์
โรงงานอุตสาหกรรมบางประเภท มักก่อให้เกิดน้ำเสียซึ่งมีส่วนประกอบของสารอินทรีย์อยู่ในปริมาณมาก ซึ่งน้ำเสียเหล่านี้มีความเหมาะสมและสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตพลังงานด้วยกระบวนการทางชีวภาพภายใต้สภาวะไร้อากาศ (Anaerobic Process) หรือที่รู้จักกันโดยทั่วไปคือกระบวนการหมักแบบไร้อากาศเพื่อสร้างก๊าซมีเทน (Methane fermentation) กระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ภายใต้สภาวะไร้อากาศเกิดขึ้นได้โดยอาศัยการทำงานร่วมกันของจุลินทรีย์หลายกลุ่มซึ่งเติบโตในสภาวะที่ไม่มีออกซิเจน โดยจุลินทรีย์เหล่านี้จะย่อยสลายและเปลี่ยนรูปสารอินทรีย์เป็นผลิตภัณฑ์ก๊าซ เช่น ก๊าซมีเทน (CH4) (50-70%) ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) (30-50%) และก๊าซอื่น ๆ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) และ แอมโมเนีย (NH3) ในปริมาณเล็กน้อย หากมีการดำเนินการอย่างเหมาะสม กระบวนการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพแบบไร้อากาศสามารถผลิตก๊าซมีเทนในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการนำไปใช้เป็นแหล่งพลังงานทดแทนได้ นอกจากนี้ระบบบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพแบบไร้อากาศยังสามารถช่วยประหยัดพลังงานในกระบวนการบำบัดเมื่อเทียบกับระบบบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพแบบเติมอากาศ (Aerobic Process) อีกด้วย เนื่องจากกระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบเติมอากาศต้องใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อเติมอากาศให้แก่น้ำเสียเพื่อช่วยในกระบวนการบำบัด ในทางตรงกันข้ามระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ ไม่มีกระบวนการเติมอากาศ จึงสามารถประหยัดพลังงานและค่าใช้จ่ายในส่วนนี้ได้อีกด้วย
การแปรรูปของเสียเป็นพลังงานด้วยกระบวนการทางความร้อน
ของเสียในรูปสารอินทรีย์นอกจากจะสามารถนำมาสร้างพลังงานได้ด้วยกระบวนการทางชีวภาพภายใต้สภาวะไร้อากาศแล้ว ในปัจจุบันยังได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีการแปรรูปของเสียด้วยกระบวนการทางความร้อน (Gasification) เพื่อผลิตก๊าซซึ่งเป็นแหล่งพลังงาน ซึ่งจัดเป็นอีกทางเลือกหนึ่งการแปรรูปของเสียเป็นพลังงานทดแทน โดยกระบวนการนี้มีข้อดีที่เด่นชัด คือ สามารถเกิดขึ้นได้รวดเร็ว และ ไม่ต้องการพื้นที่สูงในการติดตั้งระบบ เทคโนโลยีนี้มีความเหมาะสมสำหรับวัตถุดิบเริ่มต้นซึ่งมีความสม่ำเสมอของขนาด และมีความชื้นไม่เกิน 15 %
การแปรรูปของเสียเป็นพลังงานด้วยกระบวนการทางความร้อนจะก่อให้เกิด synthesis gas (syngas) ซึ่งมีส่วนประกอบหลักคือ ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และ ก๊าซไฮโดรเจน (H2) ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นแหล่งพลังงานทดแทนได้
อาจารย์ผู้ดูแลบทความ อาจารย์ ดร.เบญจพร บุญชยาอนันต์ อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
ผู้รับผิดชอบบทความ ศูนย์การสื่อสารนานาชาติแห่งจุฬาฯ
