คู่มือ_พลังงานทางเลือก

50 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก ภาพท่ี 2.9 เตาแก๊สพลงั งานแกลบ องคป์ ระกอบของเตาแกส๊ พลงั งานแกลบ เน่ืองจากแกลบเป็นเช้อื เพลิงท่มี ลี กั ษณะเป็นช้นิ ยาว เรยี วและมชี ่องว่างใหอ้ ากาศผ่านไดน้ ้อย ดงั นัน้ การท่ี หอ้ งเผาไหมแ้ ละบรรจุเชอ้ื เพลงิ แกลบ มี จะใหอ้ ากาศไหลเขา้ ไปเผาไหมเ้ องจงึ เป็นไปไมไ่ ด้ และ หน้าทส่ี าํ หรบั บรรจแุ กลบทใ่ี ชส้ าํ หรบั เป็นเชอ้ื เพลงิ พดั ลมทใ่ี ชเ้ ป็นพดั ลมขนาดเลก็ ขนาดใกลเ้ คยี งกบั พดั และทาํ หน้าทเ่ี ป็นหอ้ งเผาไหม้ แต่ละหอ้ งเตมิ แกลบ ลมทใ่ี ชใ้ นคอมพวิ เตอร์ สว่ นชุดควบคุมปรมิ าณอากาศ ได้ 1.3-1.5 กโิ ลกรมั ใชง้ านได้ 25 นาที (สาํ หรบั รนุ่ สามารถปรบั ระดบั ความเร็วพดั ลมได้ด้วย ดงั นัน้ ใน สองหอ้ งเผาไหม)้ การใชง้ านจงึ สามารถปรบั ความแรงของเปลวไฟโดย การปรบั ความเร็วของพดั ลม นอกจากน้ียงั ได้มีการ ตะแกรงและคนั โยก ตะแกรงจะอยใู่ น เพม่ิ ทางเลอื กสําหรบั ผูท้ ่ตี ้องการใชง้ านกบั แบตเตอร่ี ตําแหน่งดา้ นลา่ งสดุ ของหอ้ งเผาไหม้ ทาํ หน้าท่ี ไดด้ ว้ ย รองรบั เชอ้ื เพลงิ แกลบ และเชอ่ื มต่อกบั คนั โยก สาํ หรบั โยกใหเ้ ถา้ ทเ่ี หลอื จากการเผาไหมร้ ว่ งลงสู่ หวั แก๊ส เน่ืองจากการเผาแกลบในห้องเผา หอ้ งรบั เถา้ หรอื ลน้ิ ชกั แลว้ แต่รนุ่ ไหม้ มวี ตั ถุประสงคเ์ พ่อื ผลติ ใหเ้ กดิ เป็นแก๊สเชอ้ื เพลงิ ซ่ึงแก๊สน้ีสามารถเผาไหม้ต่อได้ โดยใช้หัวแก๊สท่ี หอ้ งรบั เถา้ และลน้ิ ชกั นําเถา้ ออกจากเตา มี ออกแบบมาสําหรบั เตาน้ีโดยเฉพาะ แต่จะมลี กั ษณะ หน้าทร่ี องรบั เถา้ ทเ่ี หลอื หลงั การใชง้ าน และลน้ิ ชกั โครงสรา้ งทค่ี ลา้ ยคลงึ กบั หวั แก๊สของเตาแก๊สหงุ ตม้ นําเถา้ ออกจากเตา เพอ่ื นําไปใชป้ ระโยชน์ต่อไป ชุดพดั ลมและระบบควบคุมปรมิ าณลม ทํา หน้าทป่ี ้อนอากาศสาํ หรบั เผาไหมแ้ กลบใหเ้ ป็นแก๊ส

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลงั งานทางเลือก 51 ผลการทดสอบประสิทธิภาพ จากการทดสอบประสทิ ธภิ าพการตม้ น้ําจาํ นวน 2 ลติ ร ผลการทดลองของเตาสองรนุ่ (รนุ่ สอง หอ้ งเผาไหมแ้ ต่ไมม่ ลี น้ิ ชกั และมลี น้ิ ชกั ) ใหค้ า่ จากการทดสอบทใ่ี กลเ้ คยี งกนั ซง่ึ ถอื วา่ ไมแ่ ตกต่างกนั โดยประสทิ ธภิ าพเฉลย่ี รอ้ ยละ 24.04-24.24 ซง่ึ มคี า่ สงู กวา่ เตารนุ่ หอ้ งเผาไหมห้ อ้ งเดยี วซง่ึ มี ประสทิ ธภิ าพเฉลย่ี 21.86% ตม้ น้ําเดอื ดภายใน 7-8 นาที ใชร้ ะยะเวลาจุดเตาจนถงึ พรอ้ มใชง้ านไมเ่ กนิ 2.00-2.33 นาที เถา้ ทเ่ี หลอื เป็นเถา้ ดาํ มนี ้ําหนกั 26.00-26.58% ของน้ําหนกั แกลบทเ่ี ตมิ สามารถ นําไปใชท้ าํ ป๋ ยุ หรอื อดั เป็นถ่านเชอ้ื เพลงิ ได้ อตั ราการสน้ิ เปลอื งแกลบ 2.66-2.70 กก./ชม. อตั ราการเผา ไหม้ 1.99-2.05 ซม./นาที ผลจากการทดลองแสดงในตารางท่ี 2.2 ตารางท่ี 2.2 ผลการทดสอบประสทิ ธภิ าพการตม้ น้ําของเตารนุ่ สองหอ้ งเผาไหม้ Items สองห้องเผาไหม้ ไม่มีลิ้นชกั สองห้องเผาไหม้ มีลิ้นชกั 1 2 3 เฉลย่ี 1 2 3 เฉลย่ี เวลาจดุ เตา (นาท)ี 3.00 2.00 2.00 2.33 2.00 2.00 2.00 2.00 ระยะเวลาการใช้ 25.00 26.00 27.00 26.00 25.00 24.00 26.00 25.00 งาน (นาท)ี ความสน้ิ เปลอื ง 3.00 2.58 2.40 2.66 2.87 2.73 2.50 2.70 แกลบ (กก./ชม.) อตั ราการเผาไหม้ 2.14 1.96 1.88 1.99 2.04 2.14 1.96 2.05 (ซม./นาท)ี ระยะเวลาตม้ น้ําจน 7.00 7.00 7.00 7.00 8.00 7.00 8.00 7.67 เดอื ด (นาท)ี ประสทิ ธภิ าพทาง 20.05 25.27 27.40 24.24 22.96 25.07 24.10 24.04 ความรอ้ น (%) ถ่านดาํ ทไ่ี ด้ (%) 22.27 25.73 30.00 26.00 22.73 29.00 28.00 26.58 ของน้ําหนกั แกลบ

52 บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก การพฒั นาเทคโนโลยีในอนาคต แก๊สทเ่ี กดิ ขน้ึ จากเตาน้ี นอกจากใชใ้ น การหงุ ตม้ แลว้ ยงั สามารถนําไปใชป้ ระโยชน์ใน เตารนุ่ ทพ่ี ฒั นาขน้ึ มาน้ีเหมาะสาํ หรบั ใชห้ งุ การผลติ กระแสไฟฟ้าไดด้ ว้ ย โดยนําแก๊สไปผา่ น ตม้ ในครวั เรอื น หากจะใชใ้ นวสิ าหกจิ ชุมชน ระบบกรองฝนุ่ ดกั น้ํามนั ดนิ ใหแ้ ก๊สสะอาดพอแลว้ จาํ เป็นตอ้ งออกแบบใหม้ ขี นาดใหญ่ขน้ึ ตามความ ต่อเขา้ เครอ่ื งยนตด์ เี ซลใชเ้ ป็นเชอ้ื เพลงิ รว่ มกบั ตอ้ งการในระยะเวลาการใชง้ าน หรอื จาํ นวนหวั น้ํามนั ดเี ซลและขบั เคล่อื นเครอ่ื งกาํ เนิดไฟฟ้าเพอ่ื แก๊ส อยา่ งไรกต็ ามถงึ แมจ้ ะเป็นระบบเลก็ ๆ แต่ ผลติ ไฟฟ้าได้ หรอื ถา้ เป็นระบบผลติ ไฟฟ้าขนาด หากมกี ารใชใ้ นระดบั ครวั เรอื นทแ่ี พรห่ ลายทวั่ ใหญ่จากถ่านหนิ ในต่างประเทศกไ็ ดน้ ําเทคโนโลยี ประเทศแลว้ กจ็ ะชว่ ยลดการใชแ้ ก๊สหงุ ตม้ ไดม้ าก น้ีมาใชแ้ ปลงถ่านหนิ ใหก้ ลายเป็นแก๊สซง่ึ เป็น ทเี ดยี ว สาํ หรบั การประยกุ ตใ์ ชเ้ ทคโนโลยนี ้ีกบั เทคโนโลยที ส่ี ะอาด และใชผ้ ลติ กระแสไฟฟ้าใน เชอ้ื เพลงิ ชนิดอ่นื ๆ นนั้ สามารถทาํ ไดเ้ ชน่ กนั ไมว่ า่ โรงไฟฟ้าทดแทนการใชก้ ๊าซธรรมชาตไิ ด้ เพราะ จะเป็นฟางขา้ ว ซงั ขา้ วโพด ขเ้ี ล่อื ย ขก้ี บ เปลอื ก ปจั จุบนั ประเทศเราผลติ ไฟฟ้าโดยใชก้ ๊าซ ถวั่ ไม้ แมก้ ระทงั่ ถ่านหนิ กส็ ามารถแปลงเป็นแก๊ส ธรรมชาตเิ ป็นเชอ้ื เพลงิ มากถงึ เกอื บ 70% จงึ มี ไดเ้ ชน่ กนั ทาํ ใหก้ ารใชถ้ ่านหนิ มปี ระสทิ ธภิ าพมาก ผลกระทบต่อความมนั่ คงทางพลงั งานในภาพรวม ขน้ึ โดยหลกั การเหมอื นกนั กบั เตาแก๊สพลงั งาน ไมว่ า่ จะในดา้ นความผนั ผวนของราคาก๊าซทข่ี น้ึ แกลบแตต่ อ้ งมกี ารปรบั ปรงุ เตาใหเ้ หมาะกบั การใช้ ลงตามราคาน้ํามนั และความเสย่ี งจากทอ่ ก๊าซรวั่ งานกบั เชอ้ื เพลงิ แต่ละชนิด เป็นตน้

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลือก 53 กา๊ ซชีวภาพ โดย ดร.สายจติ ร วะจะนะ และ ดร.เดชรตั สขุ กาํ เนิด เช่ือหรอื ไม่ว่าคณุ คือคนสาํ คญั ท่ีสามารถ ขณะเดยี วกนั การบําบดั น้ําเสยี แบบบ่อ เปิดท่ฟี ารม์ สตั ว์เล้ยี งและโรงงานแปรรูปสนิ คา้ ช่วยลดปัญหาภาวะโลกรอ้ นได้? การเกษตร ส่วนใหญ่เลือกใช้ก็คือแหล่งผลิต ก๊าซเรอื นกระจกท่สี ําคญั เช่นกนั เพราะภายใต้ ปญั หาของขยะชุมชนนอกจากท่เี ราจะเหน็ สภาวะน้ําทเ่ี น่าเสยี ภายในบ่อบําบดั แบบเปิดท่ี ในปจั จุบนั ว่าหากไมม่ กี ารจดั การขยะชุมชนทด่ี แี ลว้ นอกจากจะส่งกลน่ิ เหมน็ รบกวนชุมชนท่อี าศยั ขยะเหล่าน้ีคอื ทม่ี าของมลภาวะต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น อยใู่ นบรเิ วณใกลเ้ คยี งแลว้ ภายใตส้ ภาวะการณ์ ภาพทไ่ี ม่น่าดู กลน่ิ เหมน็ กองทพั แมลงวนั และสตั ว์ น้ียังเกิดกระบวนการย่อยอินทรีย์สารซ่ึงมี พาหนะนําโรคอ่นื ๆ นอกจากน้ีอกี ปญั หาหน่ึงท่คี น ผ ล ผ ลิ ต ท่ี สํ า คั ญ คื อ ก๊ า ซ ชี ว ภ า พ ซ่ึ ง ส่วนใหญ่มักจะมองข้าม คือ กองขยะเหล่าน้ีคือ ประกอบดว้ ยก๊าซคารบ์ อนไดออกไซดป์ ระมาณ แหล่งกําเนิดของก๊าซเรือนกระจกซ่ึงเป็นต้นเหตุ 30-50% ก๊าซมเี ทนประมาณ 50-70% และก๊าซ สําคัญท่ีก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนท่ีเป็ นปญั หา อ่นื ๆ อกี เล็กน้อย ซ่งึ ก๊าซเหล่าน้ีจะถูกปล่อยสู่ สงิ่ แวดล้อมท่ีสําคญั ของโลกในขณะน้ี ข้อมูลจาก ชนั้ บรรยากาศต่อไป ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ รายงานของสํานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และ แ ล ะ ก๊ า ซ มีเ ท น เ ป็ น ก๊ า ซ เ รือ น ก ร ะ จ ก ท่ีสํา คัญ เทคโนโลยแี ห่งชาติ (“การจดั การขยะกบั ภาวะโลก โดยก๊าซมเี ทนจะมรี ะดบั ความรุนแรงมากกว่า รอ้ น” เมษายน 2551) ระบุว่าการจดั การขยะแบบ ก๊าซคารบ์ อนไดออกไซดถ์ งึ 21 เท่า (การปล่อย ฝงั กลบ 1 ตัน ก่อให้เกิดการปลดปล่อยก๊าซ ก๊าซมเี ทนสู่ชนั้ บรรยากาศ 1 ตนั เทยี บเท่ากบั คาร์บอนไดออกไซด์ (ซ่ึงเป็นก๊าซเรือนกระจกตัว การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 21 ตัน) หน่ึง) สชู่ นั้ บรรยากาศสงู ถงึ 687.80 กโิ ลกรมั และมี ดงั นนั้ หากก๊าซเหล่าน้ีถูกปล่อยส่ชู นั้ บรรยากาศ ก า ร ป ล ด ป ล่ อ ย ก๊ า ซ ซัล เ ฟ อ ร์ไ ด อ อ ก ไ ซ ด์ซ่ึง เ ป็ น ก็เท่ากับว่ามีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชนั้ ตวั การของการเกดิ ภาวะฝนกรด (Acidification) อกี บรรยากาศ ซ่งึ เท่ากบั เป็นการเพมิ่ ระดบั ความ ประมาณ 0.43 กิโลกรมั รวมทงั้ มกี ารใช้พลงั งาน รนุ แรงของภาวะโลกรอ้ นมากขน้ึ นนั่ เอง ประมาณ 664.52 เมกกะจูลลต์ ่อตนั ขยะในขนั้ ตอน การเกบ็ และขนส่งขยะ การฝงั กลบ และการอดั -ห่อ ขยะ อกี ดว้ ย

54 บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลือก ดว้ ยเหตุน้ีการบาํ บดั น้ําเสยี และการกาํ จดั กา๊ ซชีวภาพและขนั้ ตอนการเกิดกา๊ ซชีวภาพ ขยะอนิ ทรยี อ์ ยา่ งถกู วธิ ี จงึ เป็นวธิ กี ารทท่ี กุ คนจะ ไดม้ สี ว่ นชว่ ยลดปญั หาภาวะโลกรอ้ นได้ วธิ กี าร ก๊าซชีวภาพ หรือ Biogas คือ ก๊าซท่ี ดงั กลา่ ว คอื ระบบบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพ ดว้ ย เ กิ ด ข้ึ น ต า ม ธ ร ร ม ช า ติ จ า ก ก า ร ย่ อ ย ส ล า ย ระบบน้ีนอกจากจะสามารถลดการปลดปล่อย สารอินทรีย์ เช่น กากอาหาร มูลสตั ว์ ภายใต้ ก๊าซเรอื นกระจกสชู่ นั้ บรรยากาศแลว้ ยงั สามารถ สภาวะท่ีปราศจากออกซิเจน (หรือท่ีเรียกว่า นําเอาก๊าซชวี ภาพทไ่ี ดไ้ ปใชท้ ดแทนก๊าซหงุ ตม้ สภาพท่ีไร้อากาศ) อีกนัยหน่ึง ก๊าซชีวภาพ สาํ หรบั ภาคครวั เรอื นไดอ้ กี ดว้ ย ดว้ ยวธิ กี ารน้ี หมายถงึ ก๊าซท่เี กดิ จากการบําบดั น้ําเสยี โดยวธิ ี คณุ จะสามารถชว่ ยลดการปลดปล่อยก๊าซ ไร้อากาศ (Anaerobic Digestion) ของโรงงาน คารบ์ อนไดออกไซดไ์ ดม้ ากถงึ ประมาณ 664.49 แปรรปู สนิ คา้ ทางการเกษตร และฟารม์ เลย้ี งสตั ว์ กโิ ลกรมั ต่อการลดขยะ 1 ตนั ต่อวนั หรอื คดิ เป็น เชน่ โรงงานแป้งมนั สาํ ปะหลงั โรงงานสกดั น้ํามนั ความสามารถในการชว่ ยลดก๊าซ ปาล์มดิบ โรงงานผลไม้กระป๋ อง โรงงานผลิต คารบ์ อนไดออกไซดป์ ระมาณ 242.54 ตนั ต่อปี แอลกอฮอล์ และ ฟารม์ เลย้ี งหมู เป็นตน้ แล้วแบบนี้คณุ ยงั จะไมช่ ่วยกนั ลดปัญหา ก๊าซชวี ภาพประกอบดว้ ยก๊าซหลายชนิดโดยสว่ น ใหญ่มกี ๊าซมเี ทน (CH4) ซ่งึ มคี ุณสมบตั ิสามารถ ภาวะโลกร้อนอีกหรือ? ติดไฟได้ เป็นองค์ประกอบหลกั ถึง 50 - 70 % และ ก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์ (CO2) 30 - 50 % ส่วนท่ีเหลือเป็นก๊าซอ่ืนๆ เช่น ก๊าซไฮโดรเจน (H2) ก๊าซออกซเิ จน (O2) ก๊าซไฮโดรเจนซลั ไฟด์ (H2S) ก๊าซไนโตรเจน (N2) และไอน้ํา ภาพท่ี 2.10 ขนั้ ตอนการยอ่ ยสลายสารอนิ ทรยี ใ์ นสภาวะไรอ้ ากาศ

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลงั งานทางเลือก 55 ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรม ดงั นัน้ จงึ การนําของเสยี มาหมกั เพอ่ื ผลติ ก๊าซ มีอินทรีย์วัตถุเหลือท้ิงเป็นจํานวนมาก เช่น ขยะ ชวี ภาพเพอ่ื ทดแทนการใชพ้ ลงั งานสน้ิ เปลอื ง ชุมชน มูลสตั ว์ และน้ําเสยี จากโรงงานอุตสาหกรรม อน่ื ๆ และยงั สามารถชว่ ยแกไ้ ขปญั หาขยะ น้ํา แปรรูปการเกษตร เป็นต้น ด้วยเหตุน้ีจึงต้องมีการ เสยี กลนิ่ และแมลงวนั โดยก๊าซชวี ภาพทไ่ี ด้ กําจัดหรือบําบัดก่อนท่ีจะถูกปล่อยท้ิงไปสู่แหล่ง สามารถนําไปใชป้ ระโยชน์ ดงั น้ี ธรรมชาติ เน่ืองจากของเหลอื เหล่าน้ีมสี ารอนิ ทรยี ์ท่ี ด้านพลงั งาน สรา้ งสภาวะมลพษิ ท่รี ุนแรงใหก้ บั สง่ิ แวดล้อมทงั้ ทาง น้ําและอากาศ ปญั หาน้ีสามารถแก้ไขได้ด้วยการนํา เน่ืองจากก๊าซชวี ภาพมกี ๊าซมเี ทนเป็น ระบบบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพมากําจดั เศษวตั ถุอินทรยี ์ สว่ นประกอบหลกั จงึ ทาํ ใหม้ คี ุณสมบตั ติ ดิ ไฟได้ เหล่าน้ี ของเหลอื เหล่าน้ีจะถูกเปล่ยี นสถานะไปอยใู่ น ดแี ละสามารถนําไปใชเ้ ป็นพลงั งานทดแทนใน รูปของก๊าซชีวภาพซ่ึงเป็น ก๊าซท่ีได้จากการบําบดั รปู แบบต่างๆ เชน่ ของเสยี โดยวธิ ไี รอ้ ากาศ (Anaerobic Digestion) และ เป็นพลงั งานหมนุ เวยี นรปู แบบหน่ึงทส่ี ามารถนํามาใช้ เผาเพอ่ื ใชป้ ระโยชน์จากความรอ้ น แทนพลงั งานฟอสซลิ ได้ โดยสามารถเปรยี บเทยี บกบั โดยตรง เชน่ ใชส้ าํ หรบั ทาํ อาหารภายใน พลงั งานรปู แบบอน่ื ดงั ตาราง ครวั เรอื น เผาเพอ่ื ใหค้ วามรอ้ นและนําไปใชใ้ นการ ตารางท่ี 2.3 เปรยี บเทยี บก๊าซชวี ภาพ 1 ลกู บาศกเ์ มตร ผลติ ไอน้ําในกระบวนการผลติ ไฟฟ้า ด้านส่ิงแวดล้อม เทยี บเทา่ : ทดแทน การนํามลู สตั วแ์ ละน้ําลา้ งคอกมาหมกั ใน เชื้อเพลิง ปริมาณ หน่วย บอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพ เป็นการชว่ ยกาํ จดั มลู สตั ว์ สง่ ผลทาํ ใหก้ ลน่ิ เหมน็ และแมลงวนั ในบรเิ วณนนั้ ก๊าซหงุ ตม้ (LPG) 0.45 กโิ ลกรมั ลดลง นอกจากน้ีการหมกั มลู สตั วใ์ นบอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพทป่ี ราศจากออกซเิ จนเป็นเวลานาน น้ํามนั ดเี ซล 0.60 ลติ ร ทาํ ใหไ้ ขพ่ ยาธแิ ละเชอ้ื โรคสว่ นใหญต่ าย ซง่ึ เป็น น้ํามนั เบนซลิ 0.67 ลติ ร การทาํ ลายแหลง่ เพาะเชอ้ื โรคบางชนิด เชน่ น้ํามนั เตา 0.55 ลติ ร โรคบดิ ไมฟ้ ืน 1.50 กโิ ลกรมั ไฟฟ้า 1.20 กโิ ลวตั ต-์ ชวั่ โมง นอกจากน้ีการใชร้ ะบบก๊าซชวี ภาพมา บาํ บดั น้ําเสยี ในอุตสาหกรรมแปรรปู การเกษตร ทม่ี า: กรมทดแทนพลงั งานและอนุรกั ษ์, 2547 ต่างๆ สามารถลดปญั หา ผลกระทบต่อ สงิ่ แวดลอ้ มดา้ นกลน่ิ นอกจากน้ีน้ําเสยี ทผ่ี า่ น การบาํ บดั ดว้ ยระบบก๊าซชวี ภาพอยา่ งครบวงจร จะทาํ ใหน้ ้ําเสยี นนั้ ผา่ นมาตรฐานและสามารถ ปล่อยสแู่ หลง่ ธรรมชาตไิ ด้

56 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลอื ก เน่ืองจากก๊าซชวี ภาพมสี ว่ นประกอบหลกั คอื ปัจจยั ที่มีความสาํ คญั ต่อการผลิตกา๊ ซชีวภาพ ก๊าซมเี ทน ซง่ึ เป็นก๊าซเรอื นกระจกตวั หน่งึ ทส่ี ง่ ผล กระทบดา้ นสง่ิ แวดลอ้ มรนุ แรงกวา่ ก๊าซ เน่ืองจากขบวนการผลติ ก๊าซชวี ภาพเป็นผล คารบ์ อนไดออกไซดป์ ระมาณ 21 เทา่ จาก การทาํ งานของแบคทเี รยี หลายชนิดเกย่ี วขอ้ ง (กระทรวงวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยแี ละสงิ่ แวดลอ้ ม, กนั การทจ่ี ะทาํ ใหแ้ บคทเี รยี ผลติ ก๊าซไดด้ ี 2538) ดงั นนั้ หากปล่อยก๊าซชวี ภาพทเ่ี กดิ ขน้ึ จากการ จาํ เป็นตอ้ งสรา้ งสภาพแวดลอ้ มใหเ้ หมาะสมกบั หมกั สชู่ นั้ บรรยากาศจะเป็นการเพม่ิ อตั ราการเกดิ การเจรญิ เตบิ โตของแบคทเี รยี เพราะหาก ภาวะโลกรอ้ นหรอื เรง่ ใหโ้ ลกมอี ุณหภมู สิ งู ขน้ึ ดงั นนั้ สภาพแวดลอ้ มไมเ่ หมาะสมจะทาํ ใหก้ ารผลติ ก๊าซ การนําก๊าซชวี ภาพมาใชเ้ ป็นพลงั งานจงึ เป็นการชว่ ย ไดผ้ ลลดลง ดงั นนั้ จงึ ควรจดั การสภาพแวดลอ้ มให้ ลดปญั หาภาวะโลกรอ้ นดว้ ยการลดการปลอ่ ยก๊าซ เหมาะสมต่อการเจรญิ เตบิ โตของแบคทเี รยี ดงั น้ี มเี ทนสชู่ นั้ บรรยากาศ 1. ตอ้ งทาํ ใหอ้ ยใู่ นสภาพทไ่ี มม่ กี ๊าซออกซเิ จน ด้านการเกษตร เพราะก๊าซออกซเิ จนจะทาํ ใหแ้ บคทเี รยี ท่ี นํากากทไ่ี ดจ้ ากการหมกั ของบ่อหมกั ก๊าซ ผลติ ก๊าซมเี ทนหยดุ การเจรญิ เตบิ โต ชวี ภาพใชเ้ ป็นป๋ ยุ อนิ ทรยี ์ ทดแทนการใช้ 2. ควรใหอ้ ุณหภมู ขิ องบ่อหมกั อยใู่ นชว่ ง 30- ป๋ ยุ เคมี นอกจากน้ีป๋ ยุ อนิ ทรยี ท์ ไ่ี ดน้ ้ีมคี ุณสมบตั ิ 70°C ทด่ี กี วา่ มลู สตั วส์ ด และป๋ ยุ คอก ทงั้ น้ีเน่ืองจาก 3. ความเขม้ ขน้ ของของแขง็ (Substrate Sol- การหมกั จะมกี ารเปลย่ี นแปลงสารประกอบ ids Content) ควรมคี า่ ระหวา่ ง 5-25% ไนโตรเจนในมลู สตั ว์ ทาํ ใหพ้ ชื สามารถดงึ 4. รกั ษาระดบั ความเป็นกรด-ดา่ ง (pH) ใหอ้ ยู่ ไนโตรเจนมาใชไ้ ดง้ า่ ยขน้ึ ในชว่ ง 6.6-7.5 นํากากทไ่ี ดจ้ ากการหมกั ของบ่อหมกั ก๊าซ 5. ป้องกนั ไมใ่ หส้ ารยบั ยงั้ และสารพษิ ชวี ภาพใชท้ าํ เป็นอาหารสตั ว์ โดยนําสว่ นท่ี (Inhibiting and Toxic Materials) เชน่ กรด เหลอื จากการหมกั นําไปตากแหง้ แลว้ นําไป ไขมนั ระเหยได้ ไฮโดรเจน หรอื แอมโมเนีย ผสมกบั อาหารสตั วใ์ หโ้ คและสกุ รกนิ แต่มี เขา้ สบู่ ่อหมกั เน่ืองจากสารเหลา่ น้ีเป็น ขอ้ จาํ กดั คอื ควรใสใ่ นสดั สว่ นระหวา่ ง 5-10 อนั ตรายกบั แบคทเี รยี กโิ ลกรมั ต่อสว่ นผสมอาหรทงั้ หมด 100 6. ควรใหส้ ารอนิ ทรยี ม์ รี ะยะหมกั ตวั กโิ ลกรมั จะทาํ ใหส้ ตั วเ์ จรญิ เตบิ โตตามปกติ (Retention Time; RT) ประมาณ 20-50 วนั และเป็นการลดตน้ ทนุ ของฟารม์ สตั ว์ 7. ควรรกั ษาอตั ราสว่ นระหวา่ งคารบ์ อนกบั ไนโตรเจน (C/N Ratio) ใหอ้ ยใู่ นชว่ ง 30:1 ถงึ 10:1

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก 57 ศกั ยภาพการผลิตกา๊ ซชีวภาพจากมลู สตั ว์ ในส่วนของศกั ยภาพการผลติ ก๊าซชวี ภาพ จากขยะชุมชนพบว่า ข้อมูลจากรายงานสรุป และขยะชมุ ชนของประเทศ สถานการณ์มลพษิ ของประเทศไทยปี 2550 ของ กรมควบคุมมลพษิ กระทรวงทรพั ยากรธรรมชาติ ปจั จุบนั ระบบบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพกําลงั ได้รบั และสง่ิ แวดลอ้ ม ระบุวา่ ปรมิ าณขยะมลู ฝอยชุมชน ความสนใจเป็นอย่างมากสําหรบั ฟาร์มสุกร ในการ ของประเทศไทยในปี พ.ศ. 2550 มีประมาณ นํามาประยุกต์ใชเ้ ป็นระบบบําบดั ของเสยี และน้ําเสยี 14.72 ล้านตนั หรอื ประมาณวนั ละ 40,332 ตัน จากฟาร์มและนําก๊าซชวี ภาพท่ีผลิตได้มาใช้ในการ เพม่ิ ขน้ึ จากปี พ.ศ. 2549 0.12 ลา้ นตนั หรอื รอ้ ย ผลติ กระแสไฟฟ้าใชใ้ นฟารม์ และใชท้ ดแทนก๊าซหงุ ตม้ ละ 1 คิดเป็นปริมาณขยะมูลฝอยต่อคนต่อวัน ในการประกอบอาหาร นอกจากน้ีฟาร์มไก่ไข่และโค เฉล่ยี ทวั่ ประเทศอยู่ท่ปี ระมาณ 0.65 กโิ ลกรมั ต่อ นมก็กําลงั ให้ความสนใจเช่นกนั แต่ยงั มีปญั หาเร่อื ง คนต่อวนั อย่างไรก็ตามขยะมูลฝอยทวั่ ประเทศ การรวบรวมมลู เพ่อื ป้อนเขา้ ส่บู ่อหมกั ดว้ ยเหตุทก่ี าร ไดร้ บั การกําจดั อย่างถูกหลกั สุขาภบิ าลเพยี งรอ้ ย รวบรวมมูลสตั ว์เป็นเร่อื งสําคญั ท่ีต้องคํานึงถึงก่อน ละ 36 เท่านัน้ และเน่ืองจากโดยทวั่ ไปพบว่าขยะ ตัดสินใจลงทุนสร้างบ่อหมกั ก๊าซชีวภาพ ดงั นัน้ ใน มลู ฝอยจะประกอบดว้ ยขยะอนิ ทรยี ป์ ระมาณรอ้ ย รายงานส่วนน้ีจึงคํานวณหาศกั ยภาพการผลิตก๊าซ ละ 45 หรอื คดิ เป็นประมาณ 18,150 ตนั ต่อวนั ซง่ึ ชวี ภาพจากสตั วเ์ ลย้ี งชนิดทพ่ี อจะสามารถรวบรวมมลู เป็นสว่ นทส่ี ามารถนํามาบําบดั ดว้ ยระบบบ่อหมกั ได้เท่านัน้ คือ สุกร ไก่ไข่ โคนม โคเน้ือ และควาย ก๊าซชวี ภาพได้ โดยจะสามารถผลติ ก๊าซ โดยใชข้ อ้ มลู จากรายงานสถติ ขิ อ้ มลู การปศุสตั ว์ 2550 ของกรมปศุสตั ว์ เป็นขอ้ มลู พน้ื ฐานในการคาํ นวณ ซง่ึ ชวี ภาพได้ประมาณ 1 ล้านลูกบาศก์เมตร พบว่าศกั ยภาพการผลติ ก๊าซชวี ภาพจากมูลสตั วข์ อง ต่อวนั หรอื ประมาณ 380 ลา้ นลกู บาศกเ์ มตรต่อปี ประเทศไทยมปี ระมาณ 3.29 ล้านลูกบาศก์เมตรต่อ เทยี บเท่าปรมิ าณก๊าซหุงตม้ ประมาณ 470 ตนั ต่อ วนั หรอื ประมาณ 1,200 ลา้ นลูกบาศกเ์ มตรต่อปี (คดิ วนั หรอื ประมาณ 170 แสนตนั ต่อปี หรอื คดิ เป็น เป็นสดั สว่ นรอ้ ยละ 19, 1, 10, 56, และ 14 มาจากมลู ก๊าซหุงตม้ ขนาดบรรจุถงั ละ 15 กโิ ลกรมั ประมาณ สุกร มูลไก่ไข่ มูลโคนม มูลโคเน้ือ และมูลควาย 31,000 ถงั ต่อวนั หรอื ประมาณ 11.4 ลา้ นถงั ต่อปี ตามลําดบั ) เทยี บเท่าปรมิ าณกระแสไฟฟ้าประมาณ ซ่งึ หากนําก๊าซชวี ภาพท่ไี ด้ไปใช้ทดแทนก๊าซหุง 3.95 ล้านหน่วยต่อวัน หรือประมาณ 1,440 ล้าน ต้มก็จะสามารถประหยดั เงนิ ตราจากการใช้ก๊าซ หน่วยต่อปี หรอื เทยี บเทา่ โรงไฟฟ้าขนาด 160 เมกกะ หุงต้มประมาณ 9 ล้านบาทต่อวนั หรอื ประมาณ วัตต์ และอาจกล่าวได้ว่าเกษตรกรสามารถลด 34,000 ลา้ นบาทต่อปี (คดิ ทก่ี ๊าซหุงตม้ ราคา 280 ค่าใชจ้ ่ายจากค่าไฟฟ้าไดป้ ระมาณ 9.87 ลา้ นบาทต่อ บาทต่อถงั ขนาดบรรจุ 15 กโิ ลกรมั ) วนั หรอื ประมาณ 3,600 ลา้ นบาทต่อปี

58 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก รปู แบบและขนาดของบอ่ หมกั กา๊ ซชีวภาพ แบบถังปฎิกรณ์ (Closed Anaerobic สาํ หรบั ครวั เรอื น ชมุ ชน และฟารม์ สตั วเ์ ลีย้ ง Tank System) นัน้ เหมาะสําหรบั ฟาร์มสัตว์ เล้ยี งขนาดใหญ่หรอื โรงงานแปรรูปสนิ คา้ ทาง การเลือกรูปแบบและขนาดของบ่อหมักก๊าซ ก า ร เ ก ษ ต ร ท่ีมีก า ร ผ ลิต ข อง เ สีย ต่ อ วัน ชวี ภาพต้องคํานึงถึงปรมิ าณขยะอนิ ทรยี ์หรอื มูลสตั ว์ท่ี ค่อนขา้ งมาก โดยผูล้ งทุนสามารถคํานวณหา ตอ้ งทาํ การกําจดั เป็นสาํ คญั ดว้ ยเหตุน้ีรปู แบบและขนาด ขนาดของบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพโดยสมการทใ่ี ห้ ของบ่อหมกั ก๊าซชีวภาพท่ีเหมาะสมสําหรบั ครวั เรือน มา ตวั อย่างเช่น หากต้องการทราบขนาดท่ี ชุมชน และฟารม์ สตั วเ์ ล้ยี งขนาดเลก็ (หมปู ระมาณ 500 เหมาะสมของบ่อหมกั ก๊าซชีวภาพท่ีสําหรบั ตวั หรอื ไก่ไขป่ ระมาณ 15,000 ตวั ) จงึ เป็นแบบโดมคงท่ี ขยะอนิ ทรยี ป์ ระมาณ 25 กโิ ลกรมั ต่อวนั กแ็ ทน (Fixed Dome) และแบบถงั ลอย (Floating Dome) ขนาด ค่าต่างๆ ลงในสมการและจะได้คําตอบว่า 1–100 ลูกบาศก์เมตร ซ่ึงเป็นรูปแบบและขนาดท่ี ข น า ด ข อ ง บ่ อ ห มัก ท่ีเ ห ม า ะ ส ม คือ 1 5 เหมาะสมสําหรบั กําจดั ขยะอนิ ทรยี ห์ รอื มูลสตั วป์ ระมาณ ลกู บาศกเ์ มตร เป็นตน้ 15-500 กโิ ลกรมั ต่อวนั สว่ นบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพรปู แบบ อ่ืนๆ เช่น แบบตรึงฟิลม์ (Fixed Film), แบบยูเอเอสบี (Up flow Anaerobic Sludge Blanket: UASB), และ ปริมาตรของสารอินทรียเ์ หลวในบอ่ หมกั กา๊ ซชีวภาพ (ลบ.ม./วนั ) : Vt Vt = m/p โดยที่ m = มวลของสารอินทรียท์ ่ีใส่เข้าบอ่ หมกั กา๊ ซชีวภาพ (กก./วนั ) P = ความหนาแน่นของอินทรียวตั ถแุ ห้ง (ประมาณ 50 กก./ลบ.ม.) ปริมาตรของบอ่ หมกั กา๊ ซชีวภาพ (ลกู บาศกเ์ มตร) : Vd Vd = Vt x Vr โดยที่ Vr = ระยะเวลาพกั ตวั ในบอ่ หมกั (ประมาณ 20-50 วนั )

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลงั งานทางเลอื ก 59 ภาพท่ี 2.11 ระบบบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพแบบยอดโดม แบบยอดโดม (Fixed dome digester) แบบ Cover Lagoon แบบยอดโดม มลี กั ษณะเป็นทรงกลมฝงั อยใู่ ตด้ นิ แบบ Cover Lagoon เป็นระบบทน่ี ําผา้ ยาง สว่ นทก่ี กั เกบ็ ก๊าซมลี กั ษณะเป็นโดม เหมาะสาํ หรบั (HDPE-High Density Polyethylene) มาคลุมบ่อท่ี มอี ยแู่ ลว้ เพอ่ื ป้องกนั ไมใ่ หก้ ลน่ิ แพรก่ ระจาย ฟารม์ เลย้ี งสตั วข์ นาดเลก็ และโรงอาหารขนาดใหญ่ของ ออกไป และเป็นการชว่ ยใหจ้ ุลนิ ทรยี ส์ ามารถยอ่ ย บรษิ ทั หรอื สถานทท่ี ม่ี คี นอยมู่ าก เชน่ โรพยาบาล และ สลายสารอนิ ทรยี ใ์ นน้ําเสยี ในสภาพไรอ้ อกซเิ จนได้ สถานปฏบิ ตั ธิ รรม เป็นตน้ ซง่ึ จะก่อใหเ้ กดิ ก๊าซชวี ภาพโดยปฎกิ ริ ยิ าในระบบน้ี ตอ้ งใชเ้ วลาอยา่ งน้อย 20 วนั ดงั นนั้ ปรมิ าตรของ บ่อตอ้ งสามารถกกั เกบ็ น้ําเสยี ไดอ้ ยา่ งน้อย 20 วนั ซง่ึ ระบบน้ีดดั แปลงจากระบบบ่อผง่ึ น้ํา โดยไม่ จาํ เป็นตอ้ งสรา้ งบ่อใหม่ จงึ เป็นการลงทนุ การสรา้ ง ระบบทต่ี ่ํา และประสทิ ธภิ าพการเกดิ ก๊าซชวี ภาพ ต่าํ กวา่ ระบบอน่ื ๆ ภาพท่ี 2.12 ระบบบอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพแบบ Cover Lagoon

60 บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลงั งานทางเลอื ก แบบถงั ลอย (Floating Dome) ท่อนํากา๊ ซออกไปใช้ ระดบั ของวสั ดหุ มกั บอ่ เติม บ่อพกั กาก บ่อหมกั ถงั หมกั กา๊ ซชีวภาพแบบถงั ลอยขนาด 1 และ 10 ลกู บาศกเ์ มตร สาํ หรบั ครวั เรือนและโรงเรียน บอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพแบบถงั ลอยสาํ เรจ็ รปู ขนาด 17 และ 80 ลกู บาศกเ์ มตร สาํ หรบั รา้ นอาหารและรสี อรท์ ภาพท่ี 2.13 บอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพแบบถงั ลอย

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลือก 61 แบบยเู อเอสบี (UASB หรือ Up flow anaerobic slude blanket) บ่อหมกั รปู แบบน้ีจะใชต้ ะกอน (Sludge) ทเ่ี คล่อื นไหวภายในบ่อหมกั เป็นตวั กลางใหจ้ ุลนิ ทรยี เ์ กาะ ลกั ษณะการทาํ งานของบอ่ หมกั เกดิ ขน้ึ โดยการควบคมุ ความเรว็ ของน้ําเสยี ใหไ้ หลเขา้ บอ่ หมกั จากดา้ นล่าง ขน้ึ สดู่ า้ นบน ตะกอนสว่ นทเ่ี บาจะลอยตวั ไปพรอ้ มกบั น้ําเสยี ทไ่ี หลลน้ ออกนอกบอ่ หมกั ตะกอนสว่ นทห่ี นกั จะ จมลงกน้ บ่อ บ่อหมกั รปู แบบน้ีมใี ชก้ นั อยา่ งแพรห่ ลายในฟารม์ สตั วเ์ ลย้ี งขนาดใหญ่ และอตุ สาหกรรมแป้งมนั ภาพท่ี 2.14 ระบบบอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพแบบยเู อเอสบี ของบรษิ ทั กาญจนา เฟรช พอรค์ (โรงงานแปรรปู เน้ือสตั ว)์ ภาพท่ี 2.15 ระบบบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพแบบยเู อเอสบขี องฟารม์ ต.ประสพผล (มสี กุ ร 6,516 ตวั และมนี ้ําเสยี ประมาณ 200 ลบ.ม./วนั )

62 บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลือก ระบบถงั ปฏิกรณ์แบบ CSTR (Completely ข้อควรคาํ นึงก่อนตดั สินใจสรา้ งบอ่ Stirred Tank Reactor) หมกั กา๊ ซชีวภาพ ระบบถงั ปฏกิ รณ์แบบ CSTR เป็นระบบบาํ บดั แบบ ส่ิงสําคัญท่ีผู้ลงทุนจําเป็ นต้อง ไรอ้ ากาศโดยใชจ้ ลุ นิ ทรยี เ์ ป็นตวั ยอ่ ยสลายภายในถงั กลม ตระหนักก่อนตัดสินใจสร้างบ่อหมักก๊าซ ทป่ี ิดมดิ ชดิ ไรอ้ อกซเิ จน และตดิ ตงั้ Scarper เพอ่ื เพมิ่ ชีวภาพ คือ (1) ปริมาณมูลสัตว์หรือขยะ ประสทิ ธภิ าพในการบาํ บดั ระบบน้ีเมอ่ื จลุ นิ ทรยี ย์ อ่ ย อินทรีย์ (2) พ้ืนท่ีในการสร้างบ่อหมกั ก๊าซ สลายสารแขวนลอยในน้ําเสยี จะไดก้ ๊าซชวี ภาพเป็นผล ชีวภาพ และ (3) พ้ืนท่ีท่ีจะนํากากตะกอน พลอยไดล้ อยสเู่ บอ้ื งบน ระบบน้ีมคี วามเหมาะสมในการ และน้ําลน้ จากระบบไปใชง้ าน ทงั้ น้ีเน่ืองจาก บาํ บดั น้ําเสยี จากโรงงานสกดั น้ํามนั ปาลม์ ดบิ โดยระบบ บ่ อ ห ม ัก ก๊ า ซ ชี ว ภ า พ คื อ บ่ อ ห ม ัก ท่ี มี ชี วิ ต ถงั ปฏกิ รณ์แบบ CSTR มปี ระสทิ ธภิ าพในการบาํ บดั ดงั นัน้ มูลสตั ว์หรอื ขยะอนิ ทรยี ซ์ ่งึ เป็นอาหาร BOD ได้ 95% และสามารถผลติ ก๊าซชวี ภาพได้ 20 – 25 สาํ หรบั แบคทเี รยี ทอ่ี าศยั อยใู่ นบ่อหมกั จงึ เป็น ลบ.ม.ต่อ 1 ลบ.ม.ของน้ําเสยี สงิ่ จําเป็นท่หี ลกี เลย่ี งไม่ไดเ้ พราะหากอาหาร มปี รมิ าณไม่มากพอหรอื มไี ม่สม่ําเสมอ กไ็ ม่ ควรตัดสนิ ใจลงทุนสร้างบ่อหมกั เพราะบ่อ หมกั จะทํางานไดแ้ บคทเี รยี ต้องไดร้ บั อาหาร อย่างต่อเน่ืองสม่ําเสมอและมีปริมาณตาม ตอ้ งการ ดงั นนั้ ขนั้ ตอนแรกก่อนการตดั สนิ ใจ ล ง ทุ น ก่ อ ส ร้ า ง บ่ อ ห ม ัก ก๊ า ซ ผู้ ล ง ทุ น ต้ อ ง ประเมนิ ก่อนว่ามขี ยะอนิ ทรยี ห์ รอื มูลสตั ว์ต่อ วันประมาณเท่าไหร่ จากนั้นจึงทําการ คาํ นวณหาขนาดของบอ่ ทเ่ี หมาะสมต่อไป ภาพท่ี 2.16 ระบบบอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพแบบระบบถงั ปฏกิ รณ์แบบ CSTR

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลอื ก 63 ทงั้ น้ีเน่ืองจากหากขนาดของบ่อและวตั ถุดบิ การเร่ิมต้นเดินระบบและการใช้บอ่ หมกั ไม่สอดคล้องกนั ก็จะส่งผลโดยตรงกบั ประสิทธิภาพ ของระบบ เช่น หากบ่อมขี นาดใหญ่เกินไปก็เป็นการ กา๊ ซชีวภาพ เปลอื งงบประมาณในการลงทนุ เพราะลงทุนเยอะแต่ได้ ปรมิ าณก๊าซเพยี งเล็กน้อย ทงั้ น้ีเน่ืองจากก๊าซจะเกิด เม่อื ทําการสรา้ งบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพเสรจ็ มากน้อยเพยี งไรนอกจากขน้ึ กบั ความสมดลุ ยข์ องระบบ เรยี บรอ้ ยแล้ว ในการเดนิ ระบบครงั้ แรกต้องเตมิ ในบ่อหมกั แล้ว ยงั ขน้ึ อยู่กบั ปรมิ าณสารอนิ ทรยี ์ท่เี ติม น้ําเขา้ จนเตม็ บ่อหมกั จากนัน้ จงึ เตมิ มูลสตั ว์หรอื เขา้ ระบบและระยะเวลาท่สี ารอนิ ทรยห์ มกั ตวั อยู่ในบ่อ เศษอาหารเข้าบ่อหมกั ดงั น้ี 15-20 ลิตรต่อวนั หมกั ด้วย แต่หากบ่อมขี นาดเล็กเกนิ ไปกจ็ ะทําใหเ้ กดิ สาํ หรบั บ่อหมกั ขนาด 1 ลบ.ม. 50-80 ลติ รต่อวนั ส ภ า พ ค ว า ม เ ป็ น ก ร ด ข้ึน ใ น ร ะ บ บ ไ ด้ง่า ย ซ่ึง จ ะ ส่ง ผ ล สําหรบั บ่อหมกั ขนาด 16 ลบ.ม. และ 400-600 โดยตรงต่อความสมบรู ณ์ในการหมกั ตวั ของสารอนิ ทรยี ์ ลติ รต่อวนั สาํ หรบั บ่อหมกั ขนาด 100 ลบ.ม. โดย ในบ่อหมกั เป็นตน้ หากเป็นบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพทใ่ี ชเ้ ศษอาหารเป็น วตั ถุดิบควรเติมมูลสตั ว์เขา้ ระบบก่อนทงั้ น้ีเพ่อื ในส่วนของพ้นื ท่ที ่ีต้องใช้ในการก่อสร้าง เ ป็ น ก า ร เ พ า ะ เ ล้ีย ง แ ล ะ ข ย า ย ป ริม า ณ ข อ ง เ ช้ือ นัน้ ควรมพี ้นื ท่ที ่อี ยู่กลางแจ้ง และไม่ควรอยู่ติดกบั บ่อ แบคทเี รยี ก่อน แลว้ จงึ เรม่ิ ป้อนเศษอาหารเขา้ บ่อ น้ําด่ืมใช้ หรืออยู่ใกล้แหล่งน้ําสาธารณะเพราะกาก หมกั ในวันถัดไป เม่ือป้ อนขยะอินทรีย์ไปแล้ว ตะกอนทร่ี ะบายออกจากบ่อลน้ บางสว่ นอาจซมึ ลงไปใน ประมาณ 2-3 สปั ดาห์ จะเรม่ิ มกี ๊าซเกดิ ขน้ึ ใหเ้ ปิด แหล่งน้ําได้ นอกจากน้ีพ้นื ท่ที ่จี ะทําการก่อสรา้ งควรมี ก๊าซดังกล่าวท้ิง 2-3 ครงั้ ทัง้ น้ี เน่ืองจากก๊าซ ความลาดเท ไม่ควรอยู่ในท่ลี ุ่มหรอื ท่นี ้ําท่วมถึง ส่วน ชวี ภาพทผ่ี ลติ ไดใ้ นช่วงแรกจะมสี ดั ส่วนของก๊าซ กากตะกอนท่อี อกจากบ่อล้นควรให้ไหลเขา้ สู่สวน ไร่ มีเทนเพียงเล็กน้อยแต่จะมีสัดส่วนของก๊าซ นา ของตนเองหรอื ไหลเขา้ ไปยงั บ่อเกบ็ กากจากบ่อลน้ ไฮโดรเจนซัลไฟล์ค่อนข้างมาก จากนั้นจึง ท่ีเตรียมไว้ และไม่ควรปล่อยลงแหล่งน้ําสาธารณะ สามารถนําก๊าซชีวภาพท่ีได้ไปใช้ต่อไป และ เพราะจะ ทาํ ใหน้ ้ําเน่าเสยี ได้ และเน่ืองจากกากตะกอน อตั ราการเกดิ ก๊าซจะเรม่ิ คงทแ่ี ละไม่มกี ลนิ่ เหมน็ และน้ําท่ลี น้ ออกมาจากระบบอุดมไปดว้ ยสารอาหารท่ี เปรย้ี วเกดิ ขน้ึ อย่างไรกต็ ามหากพบว่าอตั ราการ พืชต้องการ จึงมีความเหมาะสมอย่างยิ่งสําหรับ เกิดก๊าซลดลงจากท่ีเคยเกิดหรือมีกล่ินเปร้ียว เ ก ษ ต ร ก ร ท่ีจ ะ นํ า เ อ า น้ํ า ล้น แ ล ะ ก า ก ต ะ ก อ น น้ี ไ ป ใ ช้ เกดิ ขน้ึ แสดงว่ามกี ารเตมิ ขยะอนิ ทรยี ม์ ากเกนิ ไป ประโยชน์ในแปลงปลูกพชื ต่อไป นอกจากน้ียงั พบว่า ทาํ ใหแ้ บคทเี รยี ยอ่ ยอนิ ทรยี สารในบ่อหมกั ไมท่ นั ปจั จุบนั กากตะกอนทต่ี ากแหง้ แลว้ เป็นทต่ี อ้ งการอย่าง ให้หยุดเติมขยะอินทรีย์จนกว่าจะเร่ิมเกิดก๊าซ มากของผู้ผลิตป๋ ุยชีวภาพ ดังนัน้ ผู้ลงทุนอาจสร้าง ตามปกตแิ ละกลน่ิ เปรย้ี วหายไป ในกรณีท่ยี ง่ิ ทง้ิ รายไดเ้ พม่ิ ดว้ ยขายตะกอนตากแหง้ เหล่าน้ีกไ็ ด้ ไว้นานกลิ่นเปร้ียวย่งิ รุนแรงข้นึ แสดงว่ามกี าร เตมิ ขยะอนิ ทรยี ม์ ากเกนิ ไปอย่างมาก ดงั นัน้ ควร ช่วยปรบั ระบบด้วยการเติมน้ําปูนขาวและคอย สงั เกตว่ากล่ินเปร้ยี วหายไปและมกี ารผลติ ก๊าซ

64 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลอื ก จากบอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพตามปกติ เมอ่ื ระบบคงทแ่ี ลว้ จงึ สารน้ อยเกินไป ทําให้ไม่มีอาหารให้ สามารถเตมิ ขยะอนิ ทรยี ไ์ ดต้ ามปกตติ ่อไป แบคทเี รยี จงึ ตอ้ งเพม่ิ ปรมิ าณการเตมิ อนิ ทรยี ์ สาร แต่หากพบว่าปริมาณก๊าซท่ีผลิตได้มี ความยุ่งยากของการใชบ้ ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพ น้อยและมีกลิ่นเหม็นเปร้ียว แสดงว่าใส่ น้ี มเี พยี งการเริ่มต้นเล้ียงเช้ือแบคทีเรียให้มีปริมาณ อนิ ทรยี สารมากเกนิ ไป ต้องลดปรมิ าณการ มากพอทจ่ี ะเตมิ ขยะอนิ ทรยี ไ์ ดเ้ ทา่ นนั้ ดงั นนั้ ผใู้ ชต้ อ้ งใจ เติมอนิ ทรยี สารลง เป็นต้น เม่อื ปฏิบตั ิตาม เย็น คือ ต้องไม่เร่งเติมขยะอินทรีย์มากเกินไปใน คําแนะนํา จนกระทงั่ ขบวนการหมกั เข้าสู่ ช่วงแรก โดยปญั หาทพ่ี บในการเดนิ ระบบ คอื ผใู้ ชส้ ว่ น สภาพคงทแ่ี ลว้ จะทําใหเ้ กดิ ความสมดุลของ ใหญ่มกั จะใจรอ้ น ตอ้ งการเหน็ การเกดิ ก๊าซทนั ใจในชวั่ ความเป็นกรดและด่างรกั ษาระบบขน้ึ มาใน ขา้ มคนื เพราะลมื นึกไปว่าในบ่อหมกั ชวี ภาพทท่ี ํางาน ท่สี ุด แล้วระบบจะทํางานได้เองโดยแทบจะ ได้ดตี ้องประกอบด้วยแบคทเี รยี หลายล้านตวั ช่วยกนั ไมม่ ปี ญั หาใดๆ ตามมาอกี ผลติ ก๊าซ ดงั นัน้ การเร่งเติมขยะอนิ ทรยี โ์ ดยท่ปี รมิ าณ แบคทเี รยี ยงั มไี ม่มากพอจงึ ไม่ต่างไปจากการดองขยะ ในส่วนของก๊าซชีวภาพท่ีผลิตได้ อนิ ทรยี ไ์ วใ้ นบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพ ซง่ึ จะทาํ ใหเ้ กดิ สภาพ นนั้ เน่ืองจากเป็นก๊าซทไ่ี มม่ แี รงดนั สงู มากนกั เหมน็ เปรย้ี วขน้ึ ในบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพและไมม่ กี ารผลติ (ประมาณ 25-50 มลิ ลบิ าร)์ ดงั นนั้ ผลู้ งทุนจงึ ก๊ า ซ ชีว ภ า พ เ พ ร า ะ เ ป็ น ส ภ า พ ท่ีไ ม่เ ห ม า ะ ส ม ต่ อ ก า ร ไม่ควรวติ กกงั วลว่าบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพจะ ทํางานของแบคทีเรีย โดยมีดัชนีตรวจวัดท่ีง่ายและ ระเบดิ แต่อยา่ งใด อยา่ งไรกต็ ามเพ่อื เป็นการ รวดเรว็ คอื หากบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพทํางานได้ดตี ้อง ไม่ประมาทกไ็ ม่ควรเกบ็ ก๊าซไวใ้ นระบบมาก เกดิ ก๊าซสม่าํ เสมอทุกวนั แต่หากวนั ใดพบว่ามกี ารเกดิ เกนิ ไป ดงั นัน้ เม่อื ดูจากแผงวดั แรงดนั พบว่า ก๊าซน้อยลงแสดงว่าระบบเรม่ิ ผดิ ปกติ และสาเหตุหลกั มแี รงดนั มากกว่า 50 เซนตเิ มตรน้ํา (เท่ากบั ทพ่ี บบอ่ ยมากทส่ี ดุ คอื การเตมิ ขยะอนิ ทรยี ม์ ากเกนิ ไป 50 มลิ ลิบาร์) ก็ควรนําก๊าซไปใชห้ รอื จุดไฟ ท้ิง เ พ่ือลดปริมาณก๊ า ซ ใ น ร ะ บ บ แ ล ะ ความเสี่ยงในการใช้งาน เ น่ื อ ง จ า ก ก๊ า ซ ชีว ภ า พ เ ป็ น ก๊ า ซ ท่ีติด ไ ฟ ไ ด้ เน่ืองจากระบบการทํางานของบ่อหมักก๊าซ ดงั นัน้ กต็ ้องระวงั อย่าใหม้ เี ปลวไฟเกดิ ขน้ึ ใน บรเิ วณบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพหรอื บรเิ วณท่มี ี ชวี ภาพต้องอาศยั การทํางานของแบคทเี รยี เป็นสําคญั การนําก๊าซมาใช้ เป็นตน้ ดงั นัน้ ปจั จยั ต่างๆ ท่มี ผี ลต่อการทํางานของแบคทเี รยี จึงเป็นส่ิงสําคัญท่ีสุดของระบบ ผู้ท่ีสนใจลงทุนควร ในสว่ นของการกอ่ สรา้ ง เน่ืองจาก ศึกษาข้อมูลเบ้ืองต้นท่ีเก่ียวข้องและปฏิบัติตาม ระบบการทาํ งานของบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพ คําแนะนําเบ้อื งต้นอย่างเคร่งครดั เช่น ไม่เติมอนิ ทรยี ์ เป็นระบบไดนามกิ คอื เมอ่ื มกี ๊าซเกดิ ขน้ึ สารมากเกินไปหรือน้อยเกินไป คอยสงั เกตปริมาณ ก๊าซจะมแี รงผลกั ดนั สารอนิ ทรยี แ์ ละน้ําทอ่ี ยู่ ก๊าซทผ่ี ลติ ไดว้ ่าคงทห่ี รอื ไม่ หากปรมิ าณก๊าซทผ่ี ลติ ได้ ในสว่ นล่างของบอ่ หมกั ใหท้ ะลกั เขา้ ไปเกบ็ มนี ้อยมากและไม่มกี ลน่ิ เหมน็ เปรย้ี วแสดงว่าใสอ่ นิ ทรยี ์ ไวท้ บ่ี ่อลน้ และเมอ่ื มกี ารนําก๊าซไปใช้ น้ําใน

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลือก 65 บอ่ ลน้ กจ็ ะไหลยอ้ นกลบั เขา้ บ่อหมกั อกี และจะไป ผลกระทบทางส่ิงแวดล้อมและสขุ ภาพ ผลกั ดนั ก๊าซใหส้ ามารถนําไปใชไ้ ดอ้ กี โดยจะเกดิ เน่ืองจากระบบบอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพเป็น ลกั ษณะเชน่ น้อี ยตู่ ลอดเวลา ดงั นนั้ ถา้ ระบบของบ่อ หมกั ก๊าซชวี ภาพไมร่ วั่ ซมึ และสภาพการหมกั เป็นปกติ ระบบทน่ี ิยมใชส้ าํ หรบั บาํ บดั น้ําเสยี ของฟารม์ บอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพกจ็ ะมอี ายกุ ารใชง้ านไดน้ าน แต่ สตั วเ์ ลย้ี งและโรงงานอุตสาหกรรมแปรรปู สนิ คา้ บ่อจะคงทนหรอื ไมข่ น้ึ อยกู่ บั ความละเอยี ดในการ ทางการเกษตร และขยายผลเป็นระบบทส่ี ามารถ ก่อสรา้ งและวสั ดทุ ใ่ี ช้ ดงั นนั้ หากจะกอ่ สรา้ งเองควรทาํ ใชก้ าํ จดั ขยะอนิ ทรยี ข์ องเทศบาลในปจั จุบนั ตามแบบทม่ี อี ยอู่ ยา่ งเครง่ ครดั เพราะการดดั แปลง ดงั นนั้ จงึ อาจกลา่ วไดว้ า่ เป็นระบบทเ่ี หมาะสม ต่างๆ มผี ลตอ่ ปรมิ าณการผลติ ก๊าซและระดบั แรงดนั สาํ หรบั การแกไ้ ขปญั หาผลกระทบดา้ น ของก๊าซโดยตรง และการกอ่ สรา้ งกต็ อ้ งมนั่ ใจวา่ ไมม่ ี สง่ิ แวดลอ้ มทเ่ี กดิ จากน้ําเสยี และของเสยี จงึ ยอ่ ม การรวั่ ซมึ ของระบบเพราะการรวั่ ซมึ แมเ้ พยี งนิดเดยี วก็ สง่ ผลดตี ่อสขุ ภาพของประชาชนทอ่ี าศยั อยใู่ น จะทาํ ใหร้ ะบบไมส่ ามารถใชง้ านได้ หรอื หากใชง้ านได้ บรเิ วณใกลเ้ คยี งกบั แหลง่ น้ําเสยี หรอื ทท่ี ง้ิ ขยะ กจ็ ะมปี ระสทิ ธภิ าพต่ํา ของเทศบาลโดยตรง เพราะระบบน้ีจะชว่ ยลด ผลกระทบดา้ นกลน่ิ เหมน็ สภาพทไ่ี มน่ ่าดขู องน้ํา เชน่ เดยี วกนั สาํ หรบั การสรา้ งถงั หมกั ก๊าซ เสยี และกองขยะ ความราํ คาญจากแมลงวนั และ ชวี ภาพขนาดเลก็ (1 ลบ.ม.) ผสู้ นใจสามารถสรา้ งได้ พาหนะนําโรคอน่ื ๆ เองโดยใชแ้ บบแปลนทใ่ี หม้ า แต่ตอ้ งมนั่ ใจวา่ จดุ เชอ่ื ม ต่อต่างๆ ตอ้ งไมร่ วั่ ซมึ การพฒั นาเทคโนโลยีกา๊ ซชีวภาพ การผลิตก๊าซชีวภาพในประเทศไทยเริ่ม การลงทุน แพร่หลายตงั้ แต่ปี พ.ศ. 2538 โดยกองทุนเพ่อื ขนาดบอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพทเ่ี หมาะสมกบั ชมุ ชน สง่ เสรมิ การอนุรกั ษ์พลงั งาน ภายใตแ้ ผนงานภาค โดยทวั่ ไปมอี ยู่ 3 ขนาด คอื 1 ลบ.ม. 16 ลบ.ม. และ ความร่วมมอื โดยมสี ํานักงานนโยบายและแผน 100 ลบ.ม. มตี น้ ทนุ คา่ ใชจ้ า่ ยประมาณ 25,000 บาท พลังงานเป็ นหน่วยงานท่ีรับผิดชอบในการ 80,000 บาท และ 250,000 บาท ตามลาํ ดบั สามารถ ดําเนินงาน ได้ส่งเสรมิ ให้เงนิ ทุนแก่เกษตรกรผู้ รองรบั อนิ ทรยี ส์ ารเขา้ สรู่ ะบบไดป้ ระมาณ 15 กโิ ลกรมั เล้ียงสัตว์ นําของเสียมาหมักเพ่ือผลิตก๊าซ ต่อวนั 50 กโิ ลกรมั ต่อวนั และ 500 กโิ ลกรมั ต่อวนั ชีวภาพเพ่ือทดแทนการใช้พลังงานส้ินเปลือง ตามลาํ ดบั โดยสามารถนําก๊าซชวี ภาพทผ่ี ลติ ไดไ้ ปใช้ อ่นื ๆ และยงั สามารถช่วยแก้ไขปญั หาเร่อื งกลิน่ ทดแทนก๊าซหงุ ตม้ ไดน้ านประมาณ 1 ชวั่ โมงต่อวนั 5 แมลงวนั และน้ําเสีย ท่ีเป็นปญั หาสําคญั ท่ีเกิด ชวั่ โมงต่อวนั และ 40 ชวั่ โมงต่อวนั (ก๊าซชวี ภาพท่ี ข้ึนกับฟาร์มสัตว์เล้ียงมานาน แผนงานน้ี ผลติ ไดจ้ ากบอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพขนาด 100 ลบ.ม. สํานักงานนโยบายและแผนพลังงานได้ให้ทุน พอเพยี งสาํ หรบั ชุมชนขนาด 30 ครวั เรอื น) ดาํ เนินการ 2 โครงการ

66 บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลือก โครงการส่งเสริมการผลิตก๊าซชีวภาพในฟาร์ม อนุรกั ษ์พลงั งาน ใหด้ าํ เนินการสรา้ งระบบผลติ สตั วเ์ ล้ยี งทเ่ี ป็นเกษตรกรรายย่อย มกี ารเล้ยี งสตั วไ์ ม่ ก๊าซชวี ภาพจากน้ําเสยี ของโรงงานเอเชยี นน้ํามนั เกิน 500 ตัว โดยเป็นการส่งเสรมิ ให้ใช้ระบบหมกั ปาลม์ ดบิ ทจ่ี งั หวดั กระบ่ี เพอ่ื เป็นโครงการนํารอ่ ง แบบโดมคงท่ี (Fixed Dome Digester) ขนาด 12- สาํ หรบั โรงงานอุตสาหกรรมในประเภทเดยี วกนั 100 ลบ.ม. โครงการน้ีเริ่มตงั้ แต่ปี พ.ศ. 2539 และ ไดใ้ ชเ้ ป็นตน้ แบบ โครงการน้ีเรม่ิ ผลติ ก๊าซชวี ภาพ ส้ินสุดโครงการในปี พ.ศ. 2546 สามารถผลิตก๊าซ ไดใ้ นตน้ ปี พ.ศ. 2545 โดยคาดวา่ สามารถผลติ ชีวภาพได้ประมาณปี ละ 2,850,000 ลบ.ม. ซ่ึง ก๊าซชวี ภาพไดป้ ระมาณปีละ 1,800,000 ลบ.ม. เทียบเท่ากบั พลงั งานความร้อนท่ีได้จากก๊าซหุงต้ม ซง่ึ เทยี บเทา่ กบั พลงั งานความรอ้ นทไ่ี ดจ้ ากก๊าซ ประมาณ 1.2 ลา้ นกโิ ลกรมั /ปี หากคดิ ราคาก๊าซหุงตม้ หงุ ตม้ ประมาณ 0.81 ลา้ นกโิ ลกรมั /ปี หากคดิ ท่กี โิ ลกรมั ละ 17 บาท โครงการน้ีจะช่วยใหป้ ระเทศ ราคาก๊าซหงุ ตม้ ทก่ี โิ ลกรมั ละ 17 บาท โครงการน้ี ประหยดั พลงั งานไดป้ ระมาณปีละ 20 ลา้ นบาท จะชว่ ยใหป้ ระเทศประหยดั พลงั งานไดป้ ระมาณปี ละ 14 ลา้ นบาท โครงการส่งเสริมการผลิตก๊าซชีวภาพในฟาร์ม สตั วเ์ ลย้ี งขนาดกลาง และ ขนาดใหญ่ ทม่ี จี าํ นวนสตั ว์ ปจั จุบันระบบบ่อหมักก๊าซชีวภาพได้รับ มากกว่า 500 ตวั โครงการน้ีเรม่ิ ดําเนินการตงั้ แต่ปี ความสนใจจากหน่วยงานต่างๆ ท่เี ก่ยี วขอ้ งเป็น พ.ศ. 2538 และส้ินสุดโครงการในปี พ.ศ. 2545 อยา่ งมากไมว่ า่ จะเป็นหน่วยงานทใ่ี หเ้ งนิ สนบั สนุน สามารถตดิ ตงั้ ระบบก๊าซชวี ภาพในปรมิ าตรระบบรวม การวิจัยหรือลงทุน เช่น กรมพัฒนาพลังงาน ทงั้ สน้ิ 50,000 ลบ.ม. ผลติ ก๊าซชวี ภาพไดป้ ระมาณปี ทดแทนและอนุรกั ษ์พลงั งาน หน่วยงานวจิ ยั และ ละ 9,125,000 ลบ.ม. ซ่งึ เทยี บเท่ากบั พลงั งานความ เ ผ ย แ พ ร่ข้อ มูล เ ช่ น ส ถ า บัน เ ท ค โ น โ ล ยี ร้อนท่ีได้จากก๊าซหุงต้ม (LPG) ประมาณ 4.1 ล้าน มหาวทิ ยาลยั เชียงใหม่ และผู้ประกอบการ เช่น กโิ ลกรมั /ปี หากคดิ ราคาก๊าซหุงต้มท่กี โิ ลกรมั ละ 17 ฟาร์มเล้ียงสัตว์ต่างๆ หรือโรงงานแปรรูป บาท โครงการน้ีจะช่วยใหป้ ระเทศประหยดั พลงั งาน อุตสาหกรรมการเกษตรต่างๆ ซง่ึ นิยมลงทุนสรา้ ง ไดป้ ระมาณปีละ 70 ลา้ นบาท บ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพเพ่อื ใชใ้ นระบบการกําจดั ของ เสยี จากขบวนการผลติ เป็นสําคญั ระบบบ่อก๊าซ สาํ นกั งานนโยบายและแผนพลงั งาน นอกจาก ชวี ภาพนอกจากจะเป็นระบบทส่ี ามารถลดปญั หา จะใหก้ ารสนบั สนุนสง่ เสรมิ โครงการผลติ กา๊ ซชวี ภาพ ดา้ นสง่ิ แวดลอ้ มแลว้ ยงั สามารถนําก๊าซชวี ภาพน้ี ใหก้ บั เกษตรกรผเู้ ลย้ี งสตั วแ์ ลว้ ยงั ไดส้ ง่ เสรมิ ไปใชแ้ ทนพลงั งานฟอสซลิ ดว้ ย โดยก๊าซทไ่ี ดจ้ าก สนบั สนุนเงนิ ลงทนุ เพอ่ื ทาํ การศกึ ษาวจิ ยั การผลติ ก๊าซ บ่อหมกั ขนาดเล็กกว่า 100 ลบ.ม. จะนําไปใช้ ชวี ภาพทเ่ี กดิ จากของเสยี จากโรงงานอตุ สาหกรรม แทนเชอ้ื เพลงิ หุงตม้ ซ่งึ ไดแ้ ก่ก๊าซหุงตม้ ถ่านและ แปรรปู การเกษตรดว้ ย เชน่ โครงการผลติ ก๊าซ ฟืน ส่วนก๊าซท่ไี ดจ้ ากบ่อหมกั ขนาดใหญ่ (1,000 ชวี ภาพจากน้ําเสยี ของโรงงานสกดั น้ํามนั ปาลม์ ดบิ ลบ.ม. ขน้ึ ไป) สามารถนําไปใชแ้ ทนน้ํามนั เตาและ ซง่ึ เรมิ่ ดาํ เนินการตงั้ แต่ปี พ.ศ. 2543 โดยไดร้ บั การ ก๊าซในการผลิตไฟฟ้ าเพ่ือใช้ในขบวนการผลิต สนบั สนุนดา้ นการเงนิ จากกองทุนเพอ่ื สง่ เสรมิ การ และการทํางานต่างๆ ภายในฟาร์มสัตว์หรือ โกฐตราอ้รงนงะงกะแาขานสรอแไใงปชฟผก้รู้ผฟรส็ ลู้ปาาิตอมทไุตา่ีผฟรสลถฟาิตขห้าาไขกยดนรเร้มาขมดาี้มกสเาลา่รู กร็กะเบเก(กบSษินไPตฟPกรฟ)วแ้า่แาลภลคะาะวหยเาลาใมต็กก้

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลือก 67 มาก (VSPP) ได้ ดงั นนั้ ปรมิ าณกระแสไฟฟ้าทผ่ี ลติ เดมิ ที เวลากล่าวถงึ ก๊าซชวี ภาพเรามกั จะนึก นไกํดราะม้ จแาาสซกไง่ึ ฟกกฟา๊ าร้าลซทดช่กี ลีาวงรขภไอฟางฟพก้าาตรจผ้อึ งลงสตผิ ไลาฟติมฟไาด้าร้สจถ่วากนทพหดลนแงั่ึงงทาซนน่งึ ถงึ “ก๊าซชห้ี มู” แต่จรงิ ๆ แลว้ อนิ ทรยี ว์ ตั ถุทุกชนิด ฟอสซลิ และก๊าซเรอื นกระจก เม่อื มกี ารลดการใช้ สามารถนําผลิตก๊าซชีวภาพได้ แต่จะได้จํานวน พลังงานฟอสซิลได้ เป็นตัวบ่งช้ีว่าประเทศ ไทย ก๊าซชวี ภาพมากน้อยแค่ไหน หรอื จะเกดิ ก๊าซยาก ส า ม า ร ถ ป ร ะ ห ย ัด เ งิน ต ร า ท่ีเ กิด จ า ก ก า ร นํ า เ ข้า ง่ายเพยี งใด ข้นึ อยู่กบั ชนิดของอนิ ทรยี ์วตั ถุ เช่น พลงั งานฟอสซลิ ไดอ้ กี ทางหน่ึง มูลสตั ว์จะเกิดก๊าซชวี ภาพง่ายกว่าพชื สด เพราะ อนิ ทรยี ์วตั ถุในมูลสตั ว์ถูกย่อยมาแล้วรอบหน่ึงใน กรณีตวั อย่าง: การแปลงขยะเป็นกา๊ ซชีวภาพ กระเพาะของสตั ว์ จุลนิ ทรยี จ์ งึ ย่อยสลายต่อไดง้ ่าย ขยะกาํ ลงั กลายเป็นปญั หาสาํ คญั สาํ หรบั กว่า ดงั นัน้ หากจะนําขยะอนิ ทรยี ม์ าใชใ้ นการหมกั ก๊าซชวี ภาพกค็ วรมกี ารบดย่อยใหเ้ ป็นชน้ิ เลก็ ก่อน สงั คมไทย โดยขยะทม่ี สี ดั สว่ นมากทส่ี ดุ คอื ขยะ และในช่วงเรม่ิ ต้นการหมกั เราจะตอ้ งใส่มลู สตั วล์ ง อนิ ทรยี ์ ยงิ่ ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรม ก็ ไปก่อน เพอ่ื ใหเ้ กดิ ก๊าซชวี ภาพไดเ้ รว็ ขน้ึ ยง่ิ มอี นิ ทรยี ว์ ตั ถุเหลอื ทง้ิ เป็นจาํ นวนมาก ทาํ ให้ ภาระในการจดั การขยะยง่ิ มากขน้ึ ทกุ ที และใน การนําขยะอนิ ทรยี ม์ าหมกั ในบ่อก๊าซชวี ภาพ หลายๆ ครงั้ การจดั การขยะกน็ ําไปสคู่ วามขดั แยง้ นอกจากจะเป็นการช่วยกําจดั ขยะ ลดกล่ินเหมน็ ในสงั คมไทย และแมลงวนั ในบรเิ วณนัน้ ลงแลว้ การหมกั ขยะใน บ่อทป่ี ราศจากออกซเิ จนเป็นเวลานาน จะทําใหไ้ ข่ แต่วนั น้ีขยะกาํ ลงั จะกลายเป็นพลงั งานทม่ี คี า่ พยาธแิ ละเช้อื โรคตาย ส่วนกากท่ไี ดจ้ ากการหมกั ดว้ ยการนําระบบบอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพมากาํ จดั เศษ ของบ่อหมกั ก๊าซชีวภาพก็ยงั สามารถใช้เป็นป๋ ุย วตั ถุอนิ ทรยี เ์ หลา่ น้ี ก๊าซชวี ภาพ หรอื Biogas คอื อนิ ทรยี ไ์ ดอ้ กี ดว้ ย ก๊าซทเ่ี กดิ ขน้ึ ตามธรรมชาตจิ ากการยอ่ ยสลาย สารอนิ ทรยี ์ เชน่ กากอาหาร มลู สตั ว์ โดยจลุ นิ ทรยี ์ ในแง่พลงั งาน เราสามารถนําก๊าซชวี ภาพน้ี ภายใตส้ ภาวะทป่ี ราศจากออกซเิ จน (หรอื ทเ่ี รยี กวา่ ไปใชแ้ ทนพลงั งานฟอสซลิ ดว้ ย โดยก๊าซท่ไี ดจ้ าก สภาพทไ่ี รอ้ ากาศ) บ่อหมกั ทม่ี ขี นาดเลก็ (เชน่ ขนาดเลก็ กว่า 100 ลบ. ม.) ก็สามารถนําไปใช้แทนเช้ือเพลิงหุงต้ม เช่น ก๊าซชีวภาพประกอบด้วยก๊าซหลายชนิด ก๊าซหงุ ตม้ ได้ (หรอื ถ่านและฟืน) สว่ นก๊าซทไ่ี ดจ้ าก โดยส่วนใหญ่มีก๊าซมีเทน (CH4) ซ่ึงมีคุณสมบัติ บ่อหมักขนาดใหญ่สามารถนําไปใช้แทนน้ํามัน สามารถตดิ ไฟไดเ้ ป็นองคป์ ระกอบหลกั ถงึ 50 - 70 ดเี ซล น้ํามนั เตา และก๊าซในการผลติ กระแสไฟฟ้า % จงึ สามารถนําไปใชเ้ ป็นเช้อื เพลงิ ไดเ้ ป็นอย่างดี และหากกระแสไฟฟ้าทผ่ี ลติ ไดม้ มี ากเกนิ กว่าความ และ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) 30 - 50 % ต้องการใชก้ ส็ ามารถขายเขา้ สู่ระบบไฟฟ้าภายใต้ สว่ นทเ่ี หลอื เป็นก๊าซอ่นื ๆ เช่น ก๊าซไฮโดรเจน (H2) ฐานะของผู้ผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก (SPP) และเล็ก ก๊าซออกซเิ จน (O2) ก๊าซไฮโดรเจนซลั ไฟด์ (H2S) มาก (VSPP) ได้ ก๊าซไนโตรเจน (N2) และไอน้ํา

68 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลอื ก ภาพท่ี 2.17 สภาพบอ่ บาํ บดั น้ําเสยี แบบเปิดของฟารม์ กอ่ นดาํ เนินการก่อสรา้ งบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพ ภาพท่ี 2.18 บอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพขนาด 100 ลกู บาศกเ์ มตร และการนําก๊าซชวี ภาพใชใ้ นการหงุ ตม้

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลือก 69 กา๊ ซชีวภาพจากมลู สตั วท์ ่ีศนู ยเ์ รียนรเู้ ศรษฐกิจ เคร่ืองมือในการแก้ไขปญั หาสงิ่ แวดล้อมดงั กล่าว และนําก๊าซชวี ภาพทผ่ี ลติ ไดจ้ ากระบบมาใชใ้ นการ พอเพียง จงั หวดั สระบรุ ี หุงตม้ สําหรบั 22 ครวั เรอื น และวดั อกี 1 แห่ง โดย ทําการก่อสร้างแล้วเสร็จและเริ่มเดินระบบเม่ือ ศูนย์เรียนรู้เศรษฐกิจพอเพยี ง หมู่ 9 บ้านโคก ธนั วาคม 2551 ดว้ ยระบบดงั กลา่ วทาํ ใหป้ ญั หากลน่ิ แดง ตําบลโคกตูม อําเภอหนองแค จงั หวดั สระบุรี เป็น เหมน็ จากฟารม์ หมหู มดไปตงั้ แต่ ชุมชนท่ีเคยได้รบั ความเดือดร้อนจากกล่ินเหม็นท่ีเกิด จากน้ําเสียของฟาร์มหมูขนาด 400 ตัว ท่ีตัง้ อยู่กลาง บัดนัน้ เป็นต้นมา เน่ืองจากปญั หาเร่ือง ชุมชน เช่นเดียวกับพ้ืนท่ีอ่ืนๆ คือ ทางชาวบ้านได้ กลิ่นได้หมดจากพ้ืนท่ีไปแล้วอย่างส้ินเชิงแต่มี ร้องเรียนไปยงั หน่วยงานท่เี ก่ียวข้องมาตลอดถึงความ เชื้อเพลิ งหุงต้มฟรี!!! เกิดข้ึนทดแทน ความ เดอื ดร้อนท่ไี ด้รบั จากฟาร์มแห่งน้ีแต่ก็ไม่สามารถแก้ไข ปญั หาสง่ิ แวดลอ้ มทเ่ี กดิ ขน้ึ ได้ และปญั หากไ็ ดถ้ ูกละเลย ขดั แย้งท่ีเคยเกิดข้นึ ก็หมดไป ทางฟาร์มหมูเองก็ มาตลอด จนกระทงั่ ตุลาคม 2551 ทางชุมชนได้รบั การ กลายเป็นฟาร์มท่ีผ่านมาตรฐานของกรมปศุสตั ว์ ส นั บ ส นุ น จ า ก มูล นิ ธิพ ลัง ง าน เ พ่ือ ส่ิง แ ว ด ล้อ ม ใ ห้ส ร้า ง และสามารถเปิดร้านก๋วยเตีย๋ วท่บี รเิ วณด้านหน้า ระบบบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพขนาด 100 ลกู บาศก์เมตร เพ่อื ของฟารม์ โดยใชก้ ๊าซชวี ภาพเป็นเชอ้ื เพลงิ ในการหุง ใ ช้เ ป็ น ร ะ บ บ บํ า บัด น้ํ า เ สีย จ า ก ฟ า ร์ ม ห มู แ ล ะ ใ ช้เ ป็ น ตม้ อกี ดว้ ย ภาพท่ี 2.19 การกาํ จดั ขยะเปียกดว้ ยระบบบอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพและการนําก๊าซชวี ภาพมาใชใ้ นการหงุ ตม้

70 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก กา๊ ซชีวภาพจากขยะอินทรียท์ ่ีวดั ป่ าธรรม ก๊าซหงุ ตม้ ไดป้ ระมาณ 2 ถงั ต่อเดอื น อยา่ งไร กต็ ามเน่ืองจากวดั แหง่ น้ีเป็นวดั ทม่ี ญี าตโิ ยมมา อทุ ยาน จงั หวดั ขอนแก่น ปฎบิ ตั ธิ รรมคอ่ นขา้ งมากทาํ ใหป้ รมิ าณขยะ ทว่ี ดั ปา่ ธรรมอทุ ยาน ซง่ึ ตงั้ อยทู่ บ่ี า้ นสาํ ราญ เปียกในปจั จบุ นั มปี รมิ าณมากถงึ 80-100 กโิ ลกรมั ต่อวนั ทาํ ใหบ้ อ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพทม่ี ี อาํ เภอเมอื งขอนแก่น จงั หวดั ขอนแก่น เป็นวดั ทม่ี ี อยเู่ ดมิ ไมส่ ามารถรองรบั ขยะเปียกทงั้ หมด ใน ญาตโิ ยมมาปฏบิ ตั ธิ รรมคอ่ นขา้ งมาก (ประมาณวนั ขณะเดยี วกนั การจดั การนําขยะเปียกไปใสถ่ ุง ละ 100 คน) ในอดตี ทาํ การกาํ จดั ขยะดว้ ยการฝงั ดาํ กองไวท้ ล่ี านขยะเพอ่ื รอใหท้ างเทศบาลมา กลบและเผาทง้ิ ซง่ึ ไมส่ ามารถกาํ จดั ขยะเปียก จดั เกบ็ ทกุ ๆ 4 วนั กน็ ํามาซง่ึ ปญั หาของกลน่ิ ทงั้ หมดไดท้ าํ ใหท้ างวดั พบกบั ปญั หาจากกองทพั เหมน็ จากกองขยะและทาํ ใหบ้ รเิ วณลานขยะมี แมลงวนั รบกวนอยา่ งมาก ต่อมาในเดอื นกนั ยายน สภาพทไ่ี มน่ ่าดู เน่ืองจากมนี ้ําเน่าไหลเจงิ่ นอง 2547 ทางวดั ไดน้ ําเอาระบบบ่อหมกั ก๊าซชวี ภาพ ออกมาจากถุงขยะ รวมทงั้ กอ่ ใหเ้ กดิ เป็นแหลง่ ขนาด 12 ลกู บาศกเ์ มตรมาใชใ้ นการกาํ จดั ขยะเปียก เพาะแมลงวนั ตามมา ดงั นนั้ ปจั จบุ นั (มนี าคม ของวดั ทาํ ใหป้ ญั หาการจดั การกบั ขยะเปียกของวดั 2552) ทางวดั จงึ ไดด้ าํ เนินการสรา้ งบอ่ หมกั หมดไปพรอ้ มกบั การสญู สลายของกองทพั แมลงวนั ก๊าซชวี ภาพขนาด 16 ลกู บาศกเ์ มตร ขน้ึ มาอกี นอกจากน้ียงั สามารถนําก๊าซชวี ภาพทผ่ี ลติ ไดม้ าใช้ 1 บ่อ เพอ่ื ใชใ้ นการกาํ จดั ขยะเปียกของวดั ในการหงุ ตม้ ทดแทนการใชก้ ๊าซหงุ ตม้ บางสว่ นดว้ ย ต่อไป โดยปจั จุบนั สามารถใชก้ ๊าซชวี ภาพหงุ ตม้ ได้ ประมาณ 5 ชวั่ โมงต่อวนั หรอื คดิ เป็นการลดการใช้ ตวั อย่างบอ่ หมกั กา๊ ซชีวภาพสาํ หรบั โรงเรียน ถงั หมกั จากภาพ 2.20 เป็นถงั หมกั ของ โรงเรยี นวดั ถ้ําเต่า อ.แก่งคอย จ.สระบุรี เตมิ อาหารวันละ 15 กิโลกรัม และเติมมูลวัว ประมาณ 15 กโิ ลกรมั ต่อสปั ดาห์ สามารถใช้ ทดแทนก๊าซหงุ ตม้ สาํ หรบั การประกอบอาหาร ใหเ้ ดก็ นกั เรยี นไดป้ ระมาณ 1.5 ชวั่ โมงต่อวนั ภาพท่ี 2.20 ถงั หมกั ก๊าซชวี ภาพ 1 ลกู บาศกเ์ มตร

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก 71 ถงั หมกั จากภาพ 2.21 เป็นถงั หมกั ของโรงเรยี นโพธิ สารพทิ ยากร ถนนพทุ ธมณฑล สาย 1 แขวงบางระมาด เขต ตลงิ่ ชนั กรงุ เทพมหานครเตมิ เศษอาหารวนั ละ 50 กโิ ลกรมั สามารถใชท้ ดแทนก๊าซหงุ ตม้ สาํ หรบั การตม้ น้ําผลไมข้ าย ใหก้ บั เดก็ นกั เรยี นไดป้ ระมาณ 5 ชวั่ โมงต่อวนั ภาพท่ี 2.21 บอ่ หมกั ก๊าซชวี ภาพขนาด 16 ลกู บาศกเ์ มตร ภาพท่ี 2.22 ถงั หมกั ก๊าซชวี ภาพตน้ แบบของกรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและ กรมพฒั นาพลงั งานทดแทน อนุรกั ษพ์ ลงั งาน ทม่ี า: http://www.dede.go.th/dede/fileadmin/upload/nov50/july51/ และอนุรกั ษ์พลงั งาน ไดพ้ ฒั นาถงั book01.pdf หมกั ก๊าซชวี ภาพจากขยะอนิ ทรยี ์ ตน้ แบบ ขนาด 2 ลบ.ม. สามารถรบั ขยะไดป้ ระมาณวนั ละ 15-20 กก. คา่ ลงทนุ ประมาณ 40,000 บาทต่อชุด และคา่ เดนิ ระบบและบาํ รงุ รกั ษา ประมาณ 10,000 บาทต่อปี สามารถ ประหยดั เงนิ จากการซอ้ื ก๊าซหงุ ตม้ ป๋ ยุ อนิ ทรยี ์ ตลอดจนคา่ ใชจ้ า่ ยในการ จดั การขยะ รวมทงั้ สน้ิ 27,600 บาทต่อ ปี ดงั นนั้ จงึ สามารถคนื ทุนไดใ้ นเวลา ประมาณ 2 ปี 5 เดอื น (ผสู้ นใจสามารถ ดคู มู่ อื และแบบแปลนของถงั หมกั แบบน้ี ไดท้ ่ี http://www.dede.go.th/dede/ fileadmin/upload/nov50/july51/ book01.pdf )

72 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลอื ก สาํ หรบั เมอื งขนาดใหญ่ เรากส็ ามารถเรยี นรไู้ ด้ ลา้ นบาทต่อปี จะเหน็ ไดว้ า่ ประเทศไทยซง่ึ มขี ยะ จากโรงงานผลติ ป๋ ยุ อนิ ทรยี แ์ ละพลงั งานเทศบาลนคร ชมุ ชนประมาณ 14.5 ลา้ นตนั ต่อปี ซง่ึ ประมาณ ระยอง ซง่ึ เป็นโครงการนํารอ่ งผลติ ไฟฟ้าจากจาก ครง่ึ หน่ึงนนั้ เป็นขยะอนิ ทรยี ์ (มากกวา่ 7 ลา้ นตนั / ขยะมลู ฝอย รองรบั ปรมิ าณขยะอนิ ทรยี ไ์ ดป้ ระมาณ ปีหรอื ประมาณ 20,000 ตนั /วนั ) จงึ เป็นศกั ยภาพ วนั ละ 60 ตนั โดยผลติ ก๊าซชวี ภาพสาํ หรบั ใชเ้ ป็น ทเ่ี ราสามารถนํามาแปลงเป็นพลงั งานไฟฟ้าได้ เชอ้ื เพลงิ ในการผลติ กระแสไฟฟ้า กาํ ลงั การผลติ 625 มากกวา่ 1,000 ลา้ นหน่วย/ปี หรอื เพยี งพอ กโิ ลวตั ต์ สามารถผลติ กระแสไฟฟ้าไดไ้ มน่ ้อยกวา่ ปี สาํ หรบั ความตอ้ งการใชไ้ ฟฟ้าของจงั หวดั เลก็ ๆ ละ 5.1 ลา้ นหน่วย และขายไฟฟ้าเขา้ ระบบได้ ถงึ 4-5 จงั หวดั หรอื หากเทยี บเป็นมลู คา่ ก็ ประมาณปีละ 3.8 ลา้ นหน่วย หรอื คดิ เป็นเงนิ ได้ ประหยดั คา่ ไฟฟ้าไดไ้ มต่ ่ํากวา่ 3,000 ลา้ นบาท/ปี ประมาณ 5.8 ลา้ นบาทต่อปี รวมทงั้ ผลติ ป๋ ยุ อนิ ทรยี ์ ดงั นนั้ ขยะอนิ ทรยี จ์ งึ เป็นขมุ พลงั ขา้ งบา้ นทเ่ี ราไม่ ประมาณ 5,562 ตนั ต่อปี คดิ เป็นเงนิ ไดป้ ระมาณ 5.6 อาจมองขา้ มเลยทเี ดยี ว

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลอื ก 73 กงั หนั นํ้าขนาดเลก็ ผลิตไฟฟ้ า โดย อสุ าห์ บุญบาํ รงุ และ ยวษิ ฐา พทิ กั ษ์วชั ระ หลกั การโดยทวั่ ไปของเทคโนโลยี หมายเหตุ ปจั จุบันระบบพลังน้ําผลิต ไฟฟ้าไม่มกี ารกําหนดกลุ่มของขนาดท่ชี ดั เจน การผลติ ไฟฟ้าจากพลงั น้ําเป็นกระบวนการ ในแต่ละประเทศจะกาํ หนดนิยามแตกต่างกนั ไป เปลย่ี นแปลงสภาพของน้ําจากสถานะพลงั งานศกั ย์ เอกสารฉบับน้ียึดตามรายงาน Renewable ในอ่างเก็บน้ํา เป็นพลงั งานจลน์ในท่อส่งน้ํา เป็น Energy 2007 Global Status Report ของ The พลงั งานกลโดยกงั หนั น้ํา และเปล่ยี นเป็นพลงั งาน World watch Institute ซ่ึงแยกขนาดกงั หนั น้ํา ไฟฟ้าโดยเคร่อื งกําเนิดไฟฟ้าท่ตี ่ออยู่กบั เพลาของ ออกเป็น 5 กลุ่มดงั น้ี กงั หนั ดงั แสดงในภาพท่ี 2.23 1. กังหันน้ํ าผลิตไฟฟ้ าขนาดใหญ่ (Large ภาพท่ี 2.23 สว่ นประกอบของระบบพลงั น้ําผลติ ไฟฟ้าขนาดเลก็ มาก hydro power) พกิ ดั กําลงั ไฟฟ้ามากกว่า 10 MW 2. กงั หนั น้ําผลติ ไฟฟ้าขนาดเลก็ (Small hydro power) พกิ ดั กาํ ลงั ไฟฟ้าระหวา่ ง 1-10 MW 3. กงั หนั น้ําผลิตไฟฟ้าขนาดมนิ ิ (Mini hydro power) พกิ ดั กําลงั ไฟฟ้าระหว่าง 100 kW-1 MW 4. กงั หนั น้ําผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมาก (Micro hydro power) พกิ ดั กําลงั ไฟฟ้าระหว่าง 1- 100 kW 5. กงั หนั น้ําผลติ ไฟฟ้าขนาดจวิ๋ (Pico hydro) พกิ ดั กาํ ลงั ไฟฟ้าระหวา่ ง 0.1-1 kW พลงั งานไฟฟ้าทผ่ี ลติ ไดจ้ ากระบบพลงั น้ําผลติ ไฟฟ้าจะขน้ึ อยกู่ บั พลงั งานน้ําจากทอ่ ส่ง น้ํา ซ่งึ ขน้ึ อยู่กบั ตวั แปรท่สี ําคญั 2 ตวั แปร คอื อตั ราการไหล และระยะเฮด หรอื ระดบั ความ สงู ของน้ํา

74 บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลอื ก อตั ราการไหล คอื ปรมิ าณน้ําทไ่ี หลผา่ นทอ่ สง่ แรงกระแทกท่ียังคงมีการใช้งานในปจั จุบัน น้ําภายใน 1 วนิ าที ซง่ึ อาจวดั อยใู่ นหน่วย ลติ รต่อ ได้แก่ กังหันน้ํ าเพลตัน (Pelton turbines) วนิ าที (l/s) หรอื ลกู บาศกเ์ มตรต่อวนิ าที (m3/s) กงั หนั น้ําเทอร์โก (Turgo turbines) และกงั หนั น้ําครอสโฟส์ (Crossflow turbines) เป็นตน้ ระยะเฮดรวม คอื ผลต่างของระดบั ความสงู ใน แนวตงั้ จากแหล่งน้ําถงึ ตาํ แหน่งตดิ ตงั้ กงั หนั น้ํา กบั การ กัง หัน นํ้ า แ ร ง ส ะ ท้ อ น (Reaction สญู เสยี ต่างๆ ในระบบทอ่ สง่ น้ํา มหี น่วยเป็นเมตร (m) Turbine) พลงั น้ํา (W) = 9.81 x ระยะเฮด (m) x อตั ราการไหล (l/s) พลงั งานทใ่ี ชใ้ นการขบั เคล่อื นกงั หนั น้ํา พลงั น้ํา (kW) = 9.81 x ระยะเฮด (m) x อตั ราการไหล (m3/s) แบบน้ีจะได้จากพลังงานจลน์ ท่ีอยู่ในรูป ความเร็วของน้ํา และพลังงานศกั ย์ในรูปของ กาํ ลงั ไฟฟ้าทผ่ี ลติ ไดจ้ ากระบบพลงั น้ําผลติ ความดนั น้ําท่ที ําใหเ้ กดิ แรงยกท่ตี วั ใบพดั โดย ไฟฟ้า สามารถประเมนิ ในเบอ้ื งตน้ ไดจ้ ากสมการ กระแสน้ําจะไหลไปตามทศิ ทางของช่องนําน้ํา ดา้ นลา่ ง (เมอ่ื กาํ หนดใหป้ ระสทิ ธภิ าพรวมของระบบ เข้าไปหมุนรอบกงั หนั น้ําแล้วไหลออกทางท่อ เทา่ กบั 50%) ปล่อยน้ําออก ขณะทํางานใบพดั ทุกใบจะมนี ้ํา ท่วมอยู่ตลอดเวลา กงั หนั น้ําแบบน้ีเหมาะกบั พลงั งานไฟฟ้า (kW) = 0.5 x พลงั น้ํา (kW) การใช้งานท่ีระยะเฮดต่ํา (สามารถทํางานท่ี ระยะเฮดต่ํากว่า 2 m) ซ่งึ จะมคี วามเรว็ จําเพาะ ส่วนประกอบของกงั หนั น้ํา และอตั ราการไหลสูง กงั หนั แรงสะทอ้ นท่ยี งั คง ใช้งานในปจั จุบันได้แก่ กังหันน้ําฟรานซิส 1. กังหันนํ้า เทคโนโลยีกังหันน้ําขนาดเล็กมากใน (Francis turbines) กงั หนั น้ําใบพดั (Propeller ปจั จุบนั แบ่งไดเ้ ป็น 2 ประเภท คอื turbine) และกังหันน้ําคาปลาน (Kaplan tur- bines) เป็นตน้ กงั หันน้ําแรงกระแทก (Impulse Tur- bines) กงั หนั น้ําแรงกระแทกเหมาะกบั การใช้ งานท่ีระยะเฮดสูงๆ และกงั หนั น้ําแรงสะท้อน เป็นกังหนั น้ําท่ีทํางานด้วยแรงของกระแสน้ํา เหมาะกบั การใชง้ านทร่ี ะยะเฮดต่ําๆ ดงั แสดงใน จากหวั ฉีดทเ่ี ขา้ กระแทกลูกถ้วยท่วี างเป็นแนววงกลม ตารางท่ี 2.4 ขนาดท่อส่งน้ํ าจะข้ึนอยู่กับ รอบตวั หมุนภายใต้ความดนั บรรยากาศ กงั หนั น้ําแรง กําลงั ไฟฟ้าท่ีต้องการ ซ่ึงจะใช้ในการคํานวณ กระแทกเหมาะกบั การใช้งานท่รี ะยะเฮดสูงๆ ซ่ึงจะมี อตั ราการไหลท่ีใช้สําหรบั ดงั แสดงในตารางท่ี ความเร็วจําเพาะและอตั ราการไหลต่ํา โดยปกติจะ 2.4 ขนาดท่อส่งน้ําจะข้ึนอยู่กับกําลังไฟฟ้าท่ี ออกแบบให้ทํางานท่ีระยะเฮดของน้ํามากกว่า 30 m ตอ้ งการ ซง่ึ จะใชใ้ นการคาํ นวณอตั ราการไหลท่ี ขน้ึ ไป (หรอื อาจจะน้อยกวา่ ในระบบขนาดจวิ๋ ) กงั หนั น้ํา ใชส้ าํ หรบั ผลติ กาํ ลงั ไฟฟ้าทต่ี อ้ งการ

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลอื ก 75 ภาพท่ี 2.24 ประเภทของกงั หนั น้ํา ตารางท่ี 2.4 ระยะเฮดทเ่ี หมาะกบั กงั หนั น้ําขนาดเลก็ มากประเภทต่างๆ ประเภทของกงั หนั น้ํา ระยะเฮดสงู (>10 m) ระยะเฮดปานกลาง (5-50 m) ระยะเฮดต่ํา (<5 m) กงั หนั น้ําแรงกระแทก cross-flow Pelton cross-flow กงั หนั น้ําแรงสะทอ้ น Turgo multi-jet Pelton propeller Multi-jet Pelton Turgo Kaplan Francis Pump-as-turbine กําลังไฟฟ้ าท่ีผลิตได้จากระบบพลังน้ํา อตั ราการไหลและระยะเฮดดงั กล่าว (ตวั อยา่ งใน ผลติ ไฟฟ้าขนาดเลก็ มาก สามารถประเมนิ เบ้อื งตน้ ได้ รูปคอื กงั หนั น้ําเพลตนั ) และจุดตดั ของทงั้ สอง จากกราฟกาํ ลงั ทางกลทเ่ี พลากงั หนั น้ํา ดงั แสดงในรปู ท่ี เส้นข้างต้นท่ีเส้นกําลงั ทางกล (เส้นเอียง) คือ 3 ซง่ึ อาศยั ตวั แปรทส่ี าํ คญั 2 ตวั แปร คอื อตั ราการไหล ข น า ด กํ า ลัง ท า ง ก ล ท่ีเ พ ล า กัง ห ัน น้ํ า ผ ลิต ไ ด้ และระยะเฮด โดยการลากเส้นตรงเช่อื มระหว่างเส้น (ตวั อย่างในรูปคือ 2.5 kW) โดยกําลงั ไฟฟ้าท่ี ระยะเฮด (แกน Y) กับเส้นอัตราการไหล (แกน X) ผลติ ไดจ้ ากระบบพลงั น้ําผลติ ไฟฟ้าขนาดเลก็ จะ จุดตัดของเส้นตรงทัง้ สองอยู่ในกรอบขอบเขตชนิด มคี า่ ประมาณ 70% ของกาํ ลงั ทางกลดงั กลา่ ว กงั หนั น้ําชนิดใด แสดงว่ากงั หนั น้ําชนิดนัน้ เหมาะกบั

76 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลือก ภาพท่ี 2.25 ชว่ งอตั ราการไหล และระดบั หวั น้ําทเ่ี หมาะสมกบั กงั หนั น้ําผลติ ไฟฟ้าขนาดเลก็ ทม่ี า: Jeremy Thake, “The Micro-hydro Pelton turbine manual”,2000 2. เคร่ืองกาํ เนิดไฟฟ้ ากระแสสลบั (AC ขอ้ ดี เป็นเทคโนโลยที ค่ี ุน้ เคยกบั ชาวบา้ น มคี ณุ สมบตั ใิ นการรกั ษาระดบั แรงดนั ไฟฟ้าดี generators) ข้อ เ สีย มีร า ค า แ พ ง ต้อ ง ก า ร ก า ร ทําหน้าท่ีเปล่ียนพลงั งานกลท่ีเพลาของ บํารุงรกั ษาบ่อย และหมุนด้วยความเร็วต่ํากว่า เคร่อื งกําเนิดไฟฟ้า (ต่ออยู่กบั เพลาของกงั หนั น้ํา) เคร่อื งกําเนิดไฟฟ้าเหน่ียวนํา ทต่ี ้นกําลงั ขบั ขนาด เป็ นพลังงานไฟฟ้ ากระแสสลับ ซ่ึงแบ่งได้ 2 เดยี วกนั ซ่ึงอาจจําเป็นต้องติดตงั้ ระบบเฟืองทด ประเภท คือ เคร่ืองกําเนิดไฟฟ้ าซิงโครนัส เพม่ิ เตมิ ในระบบ (Synchronous generators) และเคร่ืองกําเนิด ไฟฟ้าเหน่ียวนํา (Induction generators) ตัว อ ย่ า ง ข อ ง เ ค ร่ื อ ง กํา เ นิ ด ไ ฟ ฟ้ า ซิงโครนัส คอื ไดนาโม

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลอื ก 77 เครอื่ งกาํ เนิดไฟฟ้ าเหน่ียวนํา ประมาณการลงทนุ และผลตอบแทนเบอื้ งต้น ข้อดี มีหลากหลายขนาดให้เลือก การศกึ ษาผลตอบแทนเบ้อื งตน้ ในการลงทุน อะไหล่หาซอ้ื ไดง้ า่ ย มรี าคาถูก แขง็ แรงทนทาน ระบบพลงั น้ําผลติ ไฟฟ้าขนาดเลก็ มาก ดาํ เนินการใน และตอ้ งการบาํ รงุ รกั ษาน้อย 3 แนวทาง คือ การนําเข้าเทคโนโลยี การพฒั นา กงั หนั น้ําข้นึ มาเองโดยชุมชน (กงั หนั น้ําครี วี ง) และ ข้อเสีย การนํามาใช้งานในลักษณะ การนําระบบมอเตอร์/ปมั๊ (PAT) มาประยุกต์ใช้งาน ระบบอิสระ (Off-grid) จําเป็นต้องมีการนําตัว บนพน้ื ฐานเดยี วกนั ทพ่ี กิ ดั กาํ ลงั ไฟฟ้า 1 kW เกบ็ ประจุมาต่อทข่ี วั้ ไฟฟ้าเพ่อื เพมิ่ กระแสสรา้ ง สนามแม่เหล็กท่ีส่วนอยู่กับท่ี ท่ีจะทําให้เกิด สนามแม่เหลก็ หมุนตดั กบั ขวั้ แมเ่ หลก็ ทต่ี วั หมุน และการรกั ษาระดบั แรงดนั ไฟฟ้าไม่ดี กล่าวคอื ขณะท่หี มุนด้วยความเรว็ คงท่ีแรงดนั ไฟฟ้าจะ ลดลงอย่างรวดเรว็ เมอ่ื เพม่ิ โหลดเกนิ พกิ ดั ใหก้ บั เครอ่ื งกาํ เนิดไฟฟ้า ภาพท่ี 2.26 ก. เครอ่ื งกาํ เนิดไฟฟ้าซงิ โครนสั ข. เครอ่ื งกาํ เนิดไฟฟ้าเหน่ียวนํา

78 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลือก ตารางท่ี 2.5 ผลการวเิ คราะหท์ างดา้ นการเงนิ นําเข้า พฒั นาเอง PAT (บาท) (บาท) (บาท) ต้นทนุ 10,000 10,000 10,000 1. คา่ ใชจ้ า่ ยลงทนุ 5,000 5,000 5,000 งานโยธา เชน่ ฐานรอง อาคาร ฯลฯ 80,000 25,000 25,000 งานไฟฟ้า เชน่ สายไฟฟ้า เสาไฟ ฯลฯ 40,000 กงั หนั น้ําขนาด 1 kW - - 1,000 ระบบทอ่ และขอ้ ต่อ 1,000 1,000 87,164 คา่ ซ่อมบาํ รงุ รายปี (1,000 บาท/ปี) 102,164 47,164 ตน้ ทนุ ตลอดอายกุ ารใชง้ าน (Life Cycle Cost) 17,436 17,436 17,436 2. ผลตอบแทน 3 2 3 คา่ ไฟฟ้า (บาท/ปี) 1.47 0.68 1.26 ระยะเวลาคนื ทุน (ปี) อตั ราคา่ ไฟฟ้า (บาท/ยนู ิต) ตวั อย่างการใช้ประโยชน์ในประเทศไทย ตารางท่ี 2.6 ตวั อยา่ งการตดิ ตงั้ ระบบกงั หนั น้ําผลติ ไฟฟ้าขนาดเลก็ ในประเทศ (<10 kW) สถานทต่ี ดิ ตงั้ ขนาด ชนิด รปู แบบ ดาํ เนินการโดย บา้ นแมเ่ หวย่ จ. ตาก 3 kW PAT นําเขา้ กลุม่ พลงั ไท บา้ นมอตติ า จ.ตาก 2 kW Turgo นําเขา้ กลุ่มพลงั ไท อทุ ยานแหง่ ชาตแิ มว่ งษ์ 0.3 kW, 0.5 Propeller นําเขา้ มหาวทิ ยาลยั นเรศวร kW, 1 kW บา้ นไรบ่ น จ.สรุ าษฏรธ์ านี 0.3 kW, Propeller, นําเขา้ กลุ่มพลงั ไท 0.5 kW Turgo บา้ นครี วี ง จ.นครศรธี รรมราช 2x0.3 kW, Impulse นวตั กรรม ชาวบา้ นครี วี ง 0.4 kW บา้ นบกแบก บา้ นตะแบกงาม - ทอ้ งถน่ิ ชาวบา้ นพะโต๊ะ จ.ชมุ พร Impulse นวตั กรรม เหมอื งสมศกั ดิ ์จ.กาญจนบุรี - - ทอ้ งถนิ่ บา้ นครี วี ง จ.นครศรธี รรมราช 5x1 kW, Impulse นวตั กรรม กลุ่มกงั หนั น้ําครี วี ง 3x0.2 kW ทอ้ งถน่ิ Pelton สรา้ งเอง

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก 79 ข้อพึงระวงั ในการประยกุ ตใ์ ช้เทคโนโลยี 1. ประเภทของกงั หนั น้ํา จะตอ้ งเหมาะสมกบั ลกั ษณะภูมปิ ระเทศทน่ี ําไปใชง้ าน กล่าวคอื ภูมิ ประเทศทม่ี คี วามลาดชนั สงู (ระยะเฮดสงู ) ควรเลอื กใชก้ งั หนั น้ําแรงกระแทก และภูมปิ ระเทศทม่ี คี วาม ลาดชนั น้อย แต่มปี รมิ าณน้ํามาก (อตั ราการไหลสงู ) ควรเลอื กใชก้ งั หนั น้ําแรงสะทอ้ น 2. ขนาดของกงั หนั นํ้า จะตอ้ งสมั พนั ธก์ บั ระยะเฮดและอตั ราการไหล คาํ นวณไดจ้ ากสมการ เสน้ ผา่ นศูนยก์ ลางส่วนหมุน (mm) = เสน้ ผา่ นศูนยก์ ลางหวั ฉีด (mm) / 0.11, H< 500 m = เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางหวั ฉีด (mm) / 0.15, H> 500 m แต่เน่ืองจากขนาด PCD มาตรฐานเป็นตวั เลขทห่ี ารดว้ ย 50 ลงตวั เชน่ 200, 250, 300, 400 mm เป็นตน้ ดงั นนั้ ผลทไ่ี ดจ้ าการคาํ นวณจะตอ้ งปรบั ใหไ้ ดต้ ามตวั เลขดงั กล่าว โดยยดึ หลกั คา่ ทใ่ี กลเ้ คยี งกวา่ 3. ขนาดหวั ฉีด โดยปกตหิ วั ฉีดจะมขี นาดประมาณ 11% ของ PCD แต่อย่างไรกต็ ามจะต้อง ปรบั เปล่ยี นขนาดหวั ฉีดท่สี มั พนั ธ์กบั อตั ราการไหลและระยะเฮดท่จี ะนําไปใชง้ าน โดยขนาดหวั ฉีดท่ี เหมาะสมจะต้องทําใหก้ งั หนั น้ําหมุนขณะไม่มโี หลดด้วยความเรว็ 2 เท่าของความเรว็ ทํางานเคร่อื ง กาํ เนิดไฟฟ้า ซง่ึ คาํ นวณไดจ้ ากสมการ เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางหวั ฉดี (mm) = 17.2 X อตั ราการไหล (1/s)0.5 ระยะเฮด (m)25 จาํ นวนหวั ฉดี 4. ขนาดมอเตอร์/เคร่ืองกําเนิ ดไฟฟ้ า ตวั แปรท่ีใช้ในการเลือกขนาดมอเตอร์ คือ ขนาด กาํ ลงั ไฟฟ้า และจาํ นวนขวั้ แมเ่ หลก็ ทส่ี มั พนั ธก์ บั ความเรว็ ในการหมนุ ของกงั หนั น้ํา ปกตกิ ารนํามอเตอร์ มาใช้เป็นเคร่อื งกําเนิดไฟฟ้าจะมปี ระสทิ ธิภาพในการเปล่ยี นพลงั งานประมาณ 50-80% พกิ ดั กําลงั มอเตอรแ์ ละจาํ นวนขวั้ แมเ่ หลก็ คาํ นวณไดจ้ ากสมการ ความเร็วในการหมุน (rpm) = 37.7 X ระยะเฮด (m) 0.5 เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางส่วนหมุน (mm) พกิ ดั กาํ ลงั มอเตอร์ (kW) = กาํ ลงั ทางกลทเ่ี พลากงั หนั (kW) / 0.7 จาํ นวนขวั้ แมเ่ หลก็ = 6: ความเรว็ ในการหมนุ < 1,500 rpm = 4: ความเรว็ ในการหมนุ < 3,000 rpm = 2: ความเรว็ ในการหมนุ > 3,000 rpm 5. ขนาดตวั เกบ็ ประจุ ค่าของตวั เก็บประจุท่นี ํามาต่อเพ่อื เพมิ่ สนามแม่เหลก็ ตกค้างภายใน มอเตอร์ เพอ่ื จะทาํ ใหเ้ กดิ Voltage build up ขน้ึ ทข่ี วั้ ของมอเตอร์ สามารถคาํ นวณไดจ้ ากสมการ ขนาดตวั เกบ็ ประจุ (uF) = 1.73 x แรงดนั ไฟฟ้าทพ่ี กิ ดั (V) x กระไฟฟ้าทพ่ี กิ ดั (A) 54.25

80 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลือก ศกั ยภาพการพฒั นาในอนาคต สามารถพฒั นาและผลติ โดยใชอ้ งคก์ รความรู้ และทักษะทางวิศวกรรมในประเทศได้ ภาคใต้ของประเทศไทยท่ีมีลักษณะภูมิ รวมถงึ การพฒั นากระบวนการสรา้ งเครอื ขา่ ย ประเทศเป็นภูเขาสูง ตัง้ อยู่ในเขตภูมิอากาศแบบ พลงั งานน้ําขนาดเล็กในประเทศ ซ่งึ จะเป็น คาบสมุทร โดยได้รบั อิทธิพลลมมรสุมจากสองฝงั่ ก า ร ส่ ง เ ส ริม ก า ร ใ ช้ง า น ร ะ บ บ พ ล ัง น้ํ า ผ ลิต ทะเล ทงั้ ทะเลอนั ดามนั และอ่าวไทย จงึ ทําใหเ้ กดิ ฝน ไฟฟ้ าขนาดเล็กโดยตรง โดยการสร้าง ตกชุกตลอดทงั้ ปี จงึ ประกอบดว้ ยแม่น้ําลําคลองสาย เครือข่ายความร่วมมือใน 2 ระดับ คือ สนั้ ๆ หลายสายไหลจากตน้ น้ําเทอื กเขาลงสทู่ ะเลทงั้ เ ค รือ ข่า ย ร ะ ดับ ช า ว บ้า น โ ด ย อ า ศัย ฝงั่ อ่าวไทยและอนั ดามนั เกดิ พน้ื ทล่ี ุ่มน้ํามากมาย จงึ ความสัมพันธ์และความเอ้ืออาทรกันของ มศี กั ยภาพในการผลติ ไฟฟ้าจากพลงั น้ําสงู ชาวบ้านในแต่ละชุมชนผ่านเครอื ข่ายทม่ี อี ยู่ ก่อนแลว้ และเครอื ข่ายความร่วมมอื ระหว่าง แนวทางการพฒั นาระบบพลงั น้ําผลิตไฟฟ้า หน่วยงานทงั้ ภาครฐั และเอกชนทส่ี นใจในการ ขนาดเล็กมากในอนาคต ควรมุ่งเน้นไปท่ีการ พฒั นาและเผยแพร่ระบบพลงั น้ําผลติ ไฟฟ้า ออกแบบระบบให้มีประสิทธิภาพในการเปล่ียน ในประเทศ (อา้ งองิ เทคโนโลยพี ลงั น้ําขนาด พลงั งานสงู ขน้ึ โดยการพฒั นาสว่ นลกู ถว้ ยและหวั ฉีด เลก็ จาก อุสาห์ บุญบํารุง สถาบนั พฒั นาและ ใหเ้ หมาะสมกบั การนําไปใชง้ านทร่ี ะยะเฮดและอตั รา ฝึกอบรมโรงงานต้นแบบ มหาวิทยาลัย การไหลต่างๆกนั และต้นทุนการผลิตของระบบให้ เทคโนโลยพี ระจอมเกลา้ ธนบุร)ี ต่ําลง โดยการหล่อข้ึนรูปเป็นชุดใบพดั ช้ินเดียวท่ี นําไปสวมกบั เพลามอเตอรไ์ ดโ้ ดยตรง ทงั้ น้ีเน่ืองจาก ระบบพลงั น้ําขนาดเล็กเป็นเทคโนโลยที ่ไี ม่ซบั ซ้อน

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลงั งานทางเลอื ก 81 พลงั งานแสงอาทิตย์ โดย ปิยะรตั น์ เซา้ ซ้ี พลงั งานแสงอาทิตย์ เป็นพลงั งานแผ่รงั สี ตารางกิโลเมตร ตัง้ อยู่ในเขตใกล้เคียงเส้น ศูนย์สูตรหรืออยู่ในแถบร้อนมีค่าพลังงาน จากดวงอาทติ ย์ พลงั งานน้ีเป็นต้นกําเนิดของวฏั จกั ร แสงอาทิตย์เฉล่ียค่อนข้างสูงประมาณ 5.05 ของสงิ่ มชี วี ติ ทําใหเ้ กดิ การหมุนเวยี นของน้ําและธาตุ กิโลวัตต์ชัว่ โมงต่อตารางเมตร ดังนัน้ หาก ต่างๆ พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานหมุนเวียน สามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ท่ีตกลงบน (Renewable Energy) สามารถนํามาใช้ได้อย่างไม่ ประเทศไทยเพยี งรอ้ ยละ 1 ของพน้ื ทท่ี งั้ หมด สน้ิ สุด กระจายไปถงึ ผใู้ ชโ้ ดยตรง เป็นแหล่งพลงั งานท่ี ต่อปี จะได้พลังงานเทียบเท่าน้ํ ามันดิบ สะอาดปราศจากมลพษิ ต่อสงิ่ แวดลอ้ ม ประมาณ 700 ล้านตนั ต่อปี (ท่ีมา: เวบไซต์ กระทรวงพลงั งาน) มนุษย์รู้จกั นําพลงั งานจากดวงอาทิตย์มาใช้ ประโยชน์โดยตรงมาตงั้ แต่สมยั โบราณ เช่น ใชใ้ นการ ตากผา้ ตากผลผลติ ทางการเกษตรและอุตสาหกรรม ทํานาเกลอื เป็นตน้ ในสมยั ปจั จุบนั ไดม้ กี ารนําความรู้ เก่ยี วกบั พลงั งานแสงอาทติ ย์มาใช้ประโยชน์ โดยใช้ เทคโนโลยแี ละออกแบบเคร่อื งมอื ในการนําพลงั งาน แสงอาทติ ยม์ าใชป้ ระโยชน์ใหไ้ ดม้ ากทส่ี ดุ อย่างไรก็ตามการนํ าอุปกรณ์ พลังงาน แ ส ง อ า ทิ ต ย์ เ ห ล่ า น้ี ม า ใ ช้ อ ย่ า ง มี ป ร ะ สิ ท ธิ ภ า พ จําเป็นต้องทราบศกั ยภาพพลงั งานแสงอาทิตย์ของ บรเิ วณท่จี ะใช้งานดว้ ย โดยทวั่ ไปศกั ยภาพพลงั งาน แสงอาทติ ยข์ องพน้ื ทแ่ี ห่งหน่ึงจะสูงหรอื ต่ํา ขน้ึ อยกู่ บั ปริมาณรงั สีดวงอาทิตย์ท่ีตกกระทบพ้ืนท่ีนัน้ โดย บรเิ วณทไ่ี ดร้ บั รงั สดี วงอาทติ ยม์ ากก็จะมศี กั ยภาพใน การนําพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้สูง สําหรบั การใช้ พลังงานแสงอาทิตย์ท่ีต้องใช้อุปกรณ์รวมแสงเรา จําเป็นต้องทราบสดั ส่วนของรงั สรี วมต่อรงั สกี ระจาย ดว้ ย สาํ หรบั ประเทศไทยซง่ึ มพี น้ื ทป่ี ระมาณ 500,000

82 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลงั งานทางเลอื ก เทคโนโลยีพลงั งานแสงอาทิตยส์ ามารถแบง่ 1) ระบบผลิตไฟฟ้ าด้วยเซลลแ์ สงอาทิตย์ ออกได้ 2 ประเภท ดงั นี้ แบบอิสระ (PV Stand alone system) ระบบผลิต ไฟฟ้ าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ ได้รบั การ ประเภทท่ี 1 เทคโนโลยีพลงั งานแสงอาทิตย์ ออกแบบสาํ หรบั ใชง้ านในพน้ื ทช่ี นบท โดยมหี ลกั การ เพ่ือผลิตกระแสไฟฟ้ า ทํางานแบ่งได้เป็น 2 ช่วงเวลา กล่าวคือ ช่วงเวลา กลางวนั เซลล์แสงอาทิตย์ได้รบั แสงแดดสามารถ เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar cell หรือ Photo- ผลิตไฟฟ้าจ่ายให้แก่โหลดพร้อมทงั้ ประจุพลงั งาน voltaic) เป็นอุปกรณ์สําคัญในการผลิตไฟฟ้ าจาก ไฟฟ้ าส่วนเกินไว้ในแบตเตอร่ีพร้อม ๆ กัน ส่วน พลงั งานแสงอาทติ ย์ ผลิตครงั้ แรกในปี พ.ศ. 2426 ในชว่ งกลางคนื เซลลแ์ สงอาทติ ยไ์ มไ่ ดร้ บั แสงแดดจงึ โดย ชารล์ ฟรทิ ท์ โดยใชธ้ าตุ ซลี เี นียม และในปี พ.ศ. ไม่สามารถผลิตไฟฟ้ าได้ ดังนั้น พลังงานจาก 2484 ได้มกี ารเรม่ิ ต้นผลิตแผงเซลล์แสงอาทติ ยด์ ้วย แบตเตอร่ีท่ีเก็บประจุไว้ในช่วงกลางวันจะถูกจ่าย ธาตุซิลิกอน โมเลกุลเด่ียว ด้วยต้นทุนการผลิตท่ี ใหแ้ ก่โหลด จงึ สามารถกล่าวไดว้ ่า ระบบผลติ ไฟฟ้า ค่อนข้างสูง การใช้งานของแผงเซลแสงอาทิตย์ใน ด้ ว ย เ ซ ล ล์ แ ส ง อ า ทิ ต ย์ แ บ บ อิ ส ร ะ ส า ม า ร ถ จ่ า ย ช่วงแรก เน้นไปท่ีการใช้งานในอวกาศ เช่น ใช้กับ กระแสไฟฟ้าใหโ้ หลดไดท้ งั้ กลางวนั และกลางคนื ดาวเทียม หลงั จากประสบกบั ปญั หาน้ํามนั แพง ใน พ.ศ. 2516 และ 2522 กลุ่มประเทศพฒั นาแลว้ จงึ หนั 2) ระบบผลิตไฟฟ้ าด้วยเซลลแ์ สงอาทิตย์ มาใหค้ วามสนใจในพลงั งานแสงอาทติ ยแ์ ละเรม่ิ มกี าร พฒั นาอย่างจรงิ จงั มากขน้ึ หลงั จากการตพี มิ พข์ อ้ มูล แบบต่อกบั ระบบจาํ หน่าย (PV Grid connected โลกร้อนของกลุ่มผู้เช่ียวชาญด้านการเปล่ียนแปลง system) เป็นระบบผลติ ไฟฟ้าดว้ ยเซลลแ์ สงอาทติ ย์ ภูมิอากาศ การติดตัง้ แผงพลังงานแสงอาทิตย์มี ทถ่ี ูกออกแบบสําหรบั ผลติ ไฟฟ้าผ่านอุปกรณ์เปล่ยี น ปรมิ าณเพมิ่ ขน้ี 10-20% ทุกปี ระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลบั เข้าสู่ ระบบจําหน่ายไฟฟ้ า National Grid โดยตรง มี ของเซลล์แสงอาทติ ย์ คอื การผลติ ไฟฟ้าจาก หลกั การทาํ งานแบง่ เป็น 2 ชว่ ง กล่าวคอื ในชว่ งเวลา แสง ความลบั ของกระบวนการน้ีคอื การใชซ้ ลิ กิ อน ทม่ี ี กลางวนั เซลล์แสงอาทิตย์ได้รบั แสงแดดสามารถ คุณสมบตั ิเป็นสารก่ึงตวั นําท่ีสามารถปรบั เปล่ียนให้ ผลิตไฟฟ้ าจ่ายให้แก่โหลดได้โดยตรง โดยผ่าน เหมาะสมเพ่อื ปล่อยประจุไฟฟ้า และเป็นอนุภาคทถ่ี ูก อุปกรณ์เปล่ียนระบบไฟฟ้ ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ า ชารจ์ ทข่ี วั้ ลบ สงิ่ น้ีเป็นพน้ื ฐานของไฟฟ้า ซลิ กิ อนเป็น กระแสสลบั และหากมพี ลงั งานไฟฟ้าสว่ นทเ่ี กนิ จะถูก องคป์ ระกอบทพ่ี บโดยทวั่ ไปในทราย เซลลแ์ สงอาทติ ย์ จ่ายเขา้ ระบบจําหน่ายไฟฟ้า ระบบผลิตไฟฟ้าด้วย ทุกชน้ิ มสี ารกง่ึ ตวั นําดงั กล่าว 2 ชนั้ ชนั้ หน่ึงถูกชารจ์ ท่ี เซลล์แสงอาทิตย์แบบต่อกบั ระบบจําหน่ายจะเป็น ขวั้ บวก อกี ชนั้ หน่ึงถูกชารจ์ ทข่ี วั้ ลบ เม่อื แสงสอ่ งมายงั การใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้าในเขตเมอื ง สารกง่ึ ตวั นํา สนามไฟฟ้าทว่ี งิ่ ผา่ นสว่ นท่ี 2 ชนั้ น้ีตดั กนั หรอื พน้ื ทท่ี ม่ี รี ะบบจาํ หน่ายไฟฟ้าเขา้ ถงึ ทําให้ไฟฟ้าล่ืนไหล ทําให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลบั ย่ิง แสงส่องแรงมากเท่าใด ไฟฟ้ากล็ ่นื ไหลมากขน้ึ เท่านัน้ 3) ระบบผลิตไฟฟ้ าด้วยเซลลแ์ สงอาทิตย์ ในการผลติ กระแสไฟฟ้านนั้ มเี ทคโนโลยี 3 แบบ ดงั น้ี แบบผสมผสาน (PV Hybrid system) เป็นระบบ

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลือก 83 ผลิตไฟฟ้ าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ท่ีถูกออกแบบ 1) แผ่นรบั แสงแบบรวมแสง (Focusing สําหรบั ทํางานร่วมกับอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้ าอ่ืน ๆ เช่น ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กบั พลงั งานลมและ Solar Collector) เป็นแบบทส่ี ามารถผลติ น้ํารอ้ นท่ี เคร่ืองยนต์ดีเซล ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับ พลงั งานลมและไฟฟ้าพลงั น้ํา เป็นตน้ โดยรปู แบบ อุณหภูมสิ ูงซ่งึ จําแนกไดต้ ามชนิดของการรวมแสง ระบบจะขน้ึ อยู่กบั การออกแบบตามวตั ถุประสงค์ แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คอื ของโครงการเป็นกรณเี ฉพาะ (1) การรวมแสงเป็ นจุด (point-focus solar ป ร ะ เ ภ ท ที่ 2 เ ท ค โ น โ ล ยี พ ลัง ง า น collector) ไดแ้ ก่ ระบบรวมแสงเขา้ หอรบั แสง แสงอาทิตยเ์ พื่อผลิตความรอ้ น (central receivers tower) และจานรวมแสง อุปกรณ์สําคัญในการใช้ประโยชน์จาก เป็นจุด (parabolic dishes) พลงั งานแสงอาทติ ย์ในรูปความรอ้ น คอื แผงรบั (2) การรวมแสงเป็ นเส้น (line-focus solar แสงอาทิตย์ ทําหน้าท่ีดูดกลืนแสงอาทิตย์แล้ว collector) ไ ด้ แ ก่ เ ล น ซ์ ส ะ ท้อ น ร ว ม แ ส ง เปล่ียนรูปใหเ้ ป็นความร้อนเพ่อื ถ่ายเทให้กบั สาร ตัวกลาง เช่น น้ํา อากาศ ซ่ึงสามารถนําไปใช้ (Fresnel reflector) และจานรวมแสงเป็นเส้น ประโยชน์ได้ เช่น น้ํารอ้ นสําหรบั การอาบ ลมรอ้ น (parabolic troughs) สําหรบั อบแหง้ การใช้ประโยชน์จากแสงอาทติ ย์ สามารถจาํ แนกตามระดบั อุณหภูมิ โดยแบ่งเป็น 2 เทคโนโลยกี ารผลิตน้ําร้อนโดยใช้แผ่นรบั กลุ่ม คอื ระดบั อุณหภูมติ ่ําถึงปานกลาง (ต่ํากว่า แสงดงั กล่าวขา้ งต้นน้ี จะมกี ารทํางานของอุปกรณ์ 150 องศาเซลเซียส) และระดบั อุณหภูมิสูง (สูง ใหเ้ คล่อื นทต่ี ามดวงอาทติ ย์ ซง่ึ จะมผี ลทาํ ใหแ้ ผน่ รบั กวา่ 150 องศาเซลเซยี ส) สามารถนําความรอ้ นไป แสงสามารถรบั แสงอาทติ ยไ์ ดเ้ ตม็ ทต่ี ลอดเวลาช่วง ผลติ ไฟฟ้าได้ การใชป้ ระโยชน์จากแสงอาทติ ย์ท่ี กลางวนั ทาํ ใหม้ อี ณุ หภมู สิ งู มาก อุณหภูมติ ่ําถงึ ปานกลางนัน้ ไดน้ ําไปใชป้ ระโยชน์ ในหลายรูปแบบ เช่น การทําน้ํ าร้อนด้วย 2) แผน่ รบั แสงแบบแผน่ เรียบ (Flat แสงอาทติ ย์ ตูอ้ บแหง้ แสงอาทติ ย์ การกลนั่ น้ําดว้ ย แสงอาทติ ย์ เป็นตน้ Plate Solar Collector) เป็นแบบทส่ี ามารถผลติ น้ํา การผลติ น้ํารอ้ นดว้ ยพลงั งานแสงอาทติ ยท์ ่ี รอ้ นทอ่ี ุณหภูมติ ่ํา แผน่ รบั แสงแบบน้ีจะไมม่ อี ปุ กรณ์ ใชก้ นั โดยทวั่ ไปในปจั จุบนั มกี ารผลติ น้ํารอ้ นท่ี ใหเ้ คล่อื นทต่ี ามดวงอาทติ ย์ (non-tracking solar อุณหภมู สิ งู และอุณหภมู ติ ่ํา ซง่ึ มเี ทคโนโลยกี าร collector) ไดแ้ ก่ แผน่ รบั แสงแบบแผน่ เรยี บชนิดมี ผลติ น้ํารอ้ น 3 แบบดงั น้ี แผน่ ปิดใส (single glazed) และแผน่ รบั แสงแบบ แผน่ เรยี บชนิดไมม่ แี ผน่ ปิด (un glazed) เป็นตน้ 3) แผน่ รบั แสงแบบหลอดแก้ว สญุ ญากาศ (Evacuated Tube Solar Collector) เป็นอปุ กรณ์ทเ่ี ปลย่ี นพลงั งานแสงอาทติ ยใ์ หเ้ ป็น พลงั งานความรอ้ นอกี รปู แบบหน่ึง มลี กั ษณะเป็น หลอดแกว้ สองชนั้ ระหวา่ งชนั้ เป็นสญุ ญากาศ ภายในเคลอื บดว้ ยสารดดู กลนื รงั สี มปี ระสทิ ธภิ าพ สงู เหมาะกบั การใชง้ านทต่ี อ้ งการน้ํารอ้ นอุณหภมู สิ งู

84 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลอื ก ภาพท่ี 2.27 แผน่ รบั แสงแบบแผน่ เรยี บ (Flat Plat Solar Collector) ภาพท่ี 2.28 แผน่ รบั แสงแบบหลอดแกว้ สญุ ญากาศ

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก 85 การใช้ประโยชน์เซลลแ์ สงอาทิตยใ์ น ยงั คงเป็นหน่วยงานของรฐั ทจ่ี ดั หาระบบพลงั งาน สาํ หรบั สาธารณประโยชน์ ประเทศไทย อย่างไรกต็ าม การใชพ้ ลงั งานแสงอาทติ ย์ ปจั จบุ นั (ปี 2552) มกี ารตดิ ตงั้ การใชง้ าน ใ น ป ร ะ เ ท ศ ไ ท ย ยัง มีปัญ ห า แ ล ะ ข้อ จํ า กัด ระบบไฟฟ้าดว้ ยเซลลแ์ สงอาทติ ยป์ ระมาณ ค่อนขา้ งมาก เน่ืองจากความไมส่ ม่าํ เสมอและความ 40,568.833 กโิ ลวตั ต์ สว่ นใหญ่จะเป็นการใชง้ าน ไมแ่ น่นอนของแหล่งพลงั งาน ไม่สามารถใชง้ านได้ ในพน้ื ทท่ี ไ่ี มม่ ไี ฟฟ้าเขา้ ถงึ กจิ กรรมทน่ี ําเซลล์ อย่างต่อเน่ือง ไม่สามารถควบคุมอุณหภูมไิ ดต้ าม แสงอาทติ ยไ์ ปใชง้ านมากทส่ี ดุ ไดแ้ ก่ ระบบผลติ ต้องการ ส่งผลใหม้ กี ารใช้พลงั งานแสงอาทติ ย์ไม่ ไฟฟ้าดว้ ยเซลลแ์ สงอาทติ ย์ รองลงมาเป็นระบบ มากเทา่ ทค่ี วร ผลติ ไฟฟ้าเชอ่ื มต่อกบั ระบบจาํ หน่าย ระบบประจุ แบตเตอรด่ี ว้ ยเซลลแ์ สงอาทติ ย์ ระบบสอ่ื สาร โทรคมนาคม และระบบสบู น้ํา ตามลาํ ดบั ซง่ึ หน่วยงานทน่ี ําระบบดงั กล่าวไปใชป้ ระโยชน์ ตารางท่ี 2.7 การผลติ ไฟฟ้าจากเซลลแ์ สงอาทติ ยใ์ ชใ้ นกจิ กรรมต่างๆ ของประเทศไทย ทม่ี า: http://www.dede.go.th/dede/index.php?id=98 ลาํ ดบั ท่ี กิจกรรมใช้งาน จาํ นวนการติดตงั้ (kW) ร้อยละ 1 ระบบผลติ ไฟฟ้า 26, 612.666 65.60 2 ระบบประจแุ บตเตอร่ี 1,412.826 3.48 3 ระบบสอ่ื สารโทรคมนาคม 1,142.022 2.82 4 ระบบผลติ ไฟฟ้าเช่อื มต่อ 11077.824 27.31 กบั ระบบจาํ หน่าย 5 ระบบสบู น้ํา 323.495 0.80 รวม 40,568.833 100

86 บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลงั งานทางเลือก พลงั งานจากการออกกาํ ลงั กาย โดย ดร.เดชรตั สขุ กาํ เนิด เป็นทท่ี ราบกนั ดวี า่ ปจั จุบนั มนุษยไ์ ดใ้ ช้ หลกั การพน้ื ฐานในการแปลงพลงั งานคนให้ พลงั งานจาํ นวนมากเพอ่ื ความสะดวกสบายใหก้ บั เป็นพลงั งานทใ่ี ชป้ ระโยชน์ไดม้ อี ยู่ 2 ลกั ษณะ การดาํ รงชวี ติ ของตนเอง มผี เู้ คยประมาณการณ์วา่ มนุษยใ์ นปจั จบุ นั ใชพ้ ลงั งานเพอ่ื การดาํ รงชพี ลกั ษณะแรก แปลงพลงั งานกล (หรอื (รวมถงึ พลงั งานจากอาหารทบ่ี รโิ ภค) มากกวา่ พลงั งานจากการเคล่อื นไหว) ของคนใหเ้ ป็น มนุษยใ์ นอดตี ถงึ 100 เทา่ พลงั งานกลทส่ี ามารถนําไปใชป้ ระโยชน์ได้ บางคนจงึ ตงั้ คาํ ถามยอ้ นกลบั มาวา่ แลว้ ตวั รปู แบบทใ่ี ชก้ นั ทวั่ ไปคอื จกั รยานสบู น้ํา มนุษยเ์ องนะสามารถสรา้ งพลงั งานทม่ี ปี ระโยชน์ โดยนําพลงั จากการปนั่ จกั รยานมาหมนุ เครอ่ื งสบู ขน้ึ มาไดห้ รอื ไม่ น้ําแบบสบู ชกั แทนการใชม้ อเตอรไ์ ฟฟ้า ทาํ ใหส้ บู น้ําขน้ึ ไปเกบ็ ในทส่ี งู ได้ (ภาพท่ี 2.29) หรอื จะใช้ คาํ ตอบทางทฤษฎกี ค็ อื ได้ สบายมาก ในการรดน้ําตน้ ไมโ้ ดยตรงเลยกไ็ ด้ เรยี กวา่ แปลง เพราะในอดตี งานหลายๆ อยา่ งมนุษยก์ ท็ าํ ไดด้ ว้ ย พลงั ใหเ้ ป็นงานจรงิ ๆ ตนเองอยแู่ ลว้ ไมว่ า่ จะเกย่ี วขา้ ว ตาํ ขา้ ว ซกั ผา้ หรอื ในบางงานกอ็ าจตอ้ งการตวั ชว่ ยเชน่ เจา้ ทยุ รปู แบบต่อมาทน่ี ่าสนใจกค็ อื การพฒั นา หรอื ชา้ งเขา้ มาชว่ ยบา้ ง เพยี งแต่วา่ เมอ่ื มนุษยร์ กั จกั รยานใหเ้ ป็นจกั รยานซกั ผา้ (ภาพท่ี 2.30) ความสบายมากขน้ึ และมภี าระทจ่ี ะตอ้ งผลติ โดยการนําพลงั งานจากการปนั่ ไปใชใ้ นการหมนุ ปรมิ าณมากขน้ึ มนุษยจ์ งึ คดิ คน้ เครอ่ื งมอื ทจ่ี ะชว่ ย ถงั ซกั แทนการใชไ้ ฟฟ้า เพราะฉะนนั้ หากปนั่ ซกั ทนุ่ แรง แต่ใชพ้ ลงั งานมากขน้ึ แทน 30 นาทนี อกจากจะผา้ จะสะอาดแลว้ ผซู้ กั ยงั หนุ่ ดี อกี ดว้ ย การประดษิ ฐเ์ ครอ่ื งทนุ่ แรง แมว้ า่ จะชว่ ยให้ มนุษยส์ บายมากขน้ึ แต่ขณะเดยี วกนั กท็ าํ ให้ ภาพท่ี 2.31 เป็นตวั อยา่ งในต่างประเทศ มนุษยอ์ อกกาํ ลงั กายน้อยลง และอว้ นมากขน้ึ จน ทพ่ี ฒั นาของเล่นเดก็ ใหก้ ลายเป็นเครอ่ื งสบู น้ํา ตอ้ งหนั มารณรงคใ์ หอ้ อกกาํ ลงั กายกนั ในปจั จบุ นั สาํ หรบั ประเทศในแอฟรกิ า โดยอาศยั พลงั งาน จากการหมนุ ไปเป็นพลงั งานในการสบู น้ํา แทน แมว้ า่ ในปจั จบุ นั จะมกี ารสรา้ งศนู ยอ์ อกกาํ ลงั การโยกบ่อบาดาลแบบเดมิ ซง่ึ ดนู ่าเบ่อื และไม่ กายจาํ นวนมาก แต่ดว้ ยความรกั สบายของมนุษย์ สนุก กลายเป็นวา่ ยงิ่ เล่น ยง่ิ ไดง้ าน ศนู ยอ์ อกกาํ ลงั กายจงึ มกั ตดิ แอรเ์ ยน็ ฉ่ํา มที วี จี อโต และตดิ ไฟสสี นั มากมาย ทาํ ใหก้ ารออกกาํ ลงั กาย ของมนุษยก์ ลบั ตอ้ งบรโิ ภคพลงั งานจาํ นวนมาก

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก 87 ภาพท่ี 2.29 จกั รยานสบู น้ํา ภาพท่ี 2.31 ของเลน่ เครอ่ื งสบู น้ํา ทม่ี า มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั สกลนคร http://pineapple- ทม่ี า: http://www.worldchanging.com/ eyes.snru.ac.th archives/000446.html ภาพท่ี 2.30 จกั รยานซกั ผา้ สว่ นลกั ษณะทส่ี อง เป็นการแปลง ทม่ี า: http://www.nongkoo.ac.th/main/index.php? พลงั งานกลจากการเคล่อื นไหวของคนให้ option=content&task=view&id=142 กลายเป็นพลงั งานไฟฟ้าก่อน โดยเกบ็ ไวใ้ น แบตเตอร่ี แลว้ จงึ นําพลงั งานไฟฟ้าทเ่ี กบ็ ไดน้ นั้ ไปใชป้ ระโยชน์อกี ทอดหน่ึง ตวั อยา่ งทน่ี ่าสนใจคอื จกั รยานผลติ พลงั งานไฟฟ้า ซง่ึ พฒั นาโดย อ.วชิ ติ เครอื สขุ จากมหาวทิ ยาลยั ศรปี ทุม โดยนําเอาเครอ่ื ง กาํ เนิดไฟฟ้ามาตดิ แทนลอ้ หน้า (ภาพท่ี 2.32) ใหน้ กั เรยี นสาํ หรบั โรงเรยี นในพน้ื ทห่ี า่ งไกลซง่ึ ไมม่ ไี ฟฟ้าใช้ ปนั่ ใหไ้ ดไ้ ฟฟ้าเกบ็ ไวส้ าํ หรบั การ เรยี นการสอนในโรงเรยี น

88 บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลือก ภาพท่ี 2.32 จกั รยานผลติ กระแสไฟฟ้า ภาพท่ี 2.33 ชงิ ชา้ ผลติ กระแสไฟฟ้ามไี ฟสอ่ งสวา่ ง ท่ี อ.บอ่ เกลอื จ.น่าน ไดด้ ว้ ยตนเอง ภายใตแ้ นวคดิ เดยี วกนั อ.วชิ ติ เครอื สขุ ยงั ได้ ภาพท่ี 2.34 ภาพการทาํ งานของDancefloor Power พฒั นาชงิ ชา้ ทส่ี ามารถผลติ ไฟฟ้าไดด้ ว้ ย (ภาพท่ี 2.33) ทม่ี า: www.inhabitat.com/ ดงั นนั้ ต่อไปหากเดก็ ๆเลน่ ชงิ ชา้ หรอื หนุ่มสาวนงั่ ชงิ ชา้ คุยกนั นอกจากจะไดค้ วามสขุ และความ แมว้ า่ พลงั งานจากมนุษยจ์ ะมปี รมิ าณน้อย เพลดิ เพลนิ แลว้ ยงั สามารถสรา้ งพลงั งานขน้ึ ไดอ้ กี ดว้ ย นิดเทยี บกบั พลงั งานทม่ี นุษยใ์ ช้ แต่อยา่ งน้อยการ แปลงพลงั ใหก้ ลายเป็นงาน กเ็ ป็นการบ่มเพาะนิสยั ภาพท่ี 2.34 เป็นไอเดยี สดุ บรรเจดิ ทท่ี าํ ไดจ้ รงิ รกั สง่ิ แวดลอ้ มและการเหน็ คุณคา่ ของแรงงานตนเอง แลว้ ในเนเธอรแ์ ลนดแ์ ละองั กฤษ นนั่ คอื การสรา้ งพน้ื ซง่ึ จาํ เป็นอยา่ งมากสาํ หรบั การอยรู่ อดของสงั คมไทย เตน้ ราํ ของไนทค์ ลบั เพอ่ื สง่ิ แวดลอ้ ม ใหส้ ามารถแปลง ในอนาคต เป็นพลงั งานจากเทา้ ทเ่ี รากดลงไปในพน้ื ใหก้ ลายเป็น พลงั งานไดอ้ ยา่ งไมน่ ่าเช่อื (เรยี กวา่ Dancefloor Power) แลว้ นําพลงั งานกลบั มาใชใ้ นไนทค์ ลบั ไดม้ าก ถงึ รอ้ ยละ 60 ของความตอ้ งการใชท้ งั้ หมด ภาพเหลา่ น้ีเป็นแรงบนั ดาลใจใหผ้ มนําเสนอต่อ สสส. วา่ สงั คมไทยน่าจะถงึ เวลาทจ่ี ะมศี นู ยอ์ อกกาํ ลงั กายหรอื สนามเดก็ เลน่ ทจ่ี ะผลติ พลงั งานและสามารถ นํามาใชป้ ระโยชน์ได้ แทนทจ่ี ะบรโิ ภคพลงั งานดงั เชน่ ทเ่ี หน็ กนั ในศนู ยก์ ารคา้ ในปจั จุบนั

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลอื ก 89 ไบโอดีเซล โดย ดร.เดชรตั สขุ กาํ เนิด นิ ยามและเทคโนโลยี (ปรมิ าณประมาณ 500,000 ลติ รต่อวนั ) ในขณะ ท่เี ป้าหมายของรฐั บาล คือ 8.5 ล้านลิตรต่อวนั น้ํามนั ไบโอดเี ซล หรอื เอสเตอร์ของกรดไขมนั (B10 - 10% น้ํามนั ไบโอดเี ซล) หรอื 4.25 ล้าน (Fatty acid methyl ester) เป็นผลิตภัณฑ์ท่ีได้จาก ลติ รต่อวนั (B5 - 5% น้ํามนั ไบโอดเี ซล) หรอื 1.7 การทาํ ปฏกิ รยิ าทรานสเ์ อสเตอรฟิ ิเคชนั่ ระหวา่ งน้ํามนั ล้านลติ รต่อวนั (B2 - 2% น้ํามนั ไบโอดเี ซล) ใน พชื (ไตรกลเี ซอรไ์ รด)์ กบั เมธานอล (หรอื เอทานอล) พ.ศ. 2555 โดยมีกรด (กรดซัลฟูริค) หรือเบส (โซดาไฟ) เป็น ตวั เร่งปฏกิ รยิ าโดยจะไดน้ ้ํามนั ไบโอดเี ซลและกลเี ซอ เน่ืองจากปรมิ าณวตั ถุดบิ ทไ่ี ม่เพยี งพอ จงึ มี รนี เป็นผลพลอยไดแ้ ละอาจมสี ง่ิ เจอื ปน อาทิ สบู่ เมธา การส่งเสรมิ การปลูกปาล์มในพน้ื ทอ่ี ่นื อาทิ ภาค นอล (ท่ีเหลือจากการทําปฏิกิริยา) เป็นต้น ดังนัน้ ตะวนั ออก และภาคตะวนั ออกเฉียงเหนือ การ น้ํามนั ไบโอดเี ซลทไ่ี ดจ้ ากถงั ปฏกิ ริ ยิ าจะต้องผ่านการ ส่ ง เ ส ริ ม ก า ร ป ลู ก ส บู่ ดํ า ใ น ภ า ค แยกชัน้ เพ่ือแยกกลีเซอรีน การล้างเพ่ือกําจัด ตะวนั ออกเฉียงเหนือ อย่างไรกด็ ี ขอ้ มูลผลผลติ สงิ่ เจือปนท่ลี ะลายน้ําได้ และต้องผ่านกระบวนการ ต่อไร่ของพืชน้ํามนั เหล่าน้ียงั มีความสบั สนอยู่ กลนั่ ภายใตส้ ญุ ญากาศเพอ่ื กาํ จดั เมธานอลและน้ํา ค่อนขา้ งมาก และวตั ถุดบิ อกี อนั หน่ึงทเ่ี ป็นไปได้ ทจ่ี ะนํามาผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซล คอื น้ํามนั พชื ใช้ ทงั้ น้ี น้ํามนั ไบโอดเี ซลสามารถใช้เป็นเช้อื เพลงิ แลว้ ซง่ึ จากการศกึ ษาการนําน้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ มา ในเคร่อื งยนต์ดเี ซลทงั้ แบบ Direct และ Indirect In- ทําเป็นน้ํามนั ไบโอดเี ซลโดยพุทธชาดและคณะ jecttion ได้โดยตรง (B100) หรอื ผสมกบั น้ํามนั ดเี ซล พบว่า มนี ้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ ท่สี ามารถนํามาทําเป็น ในสดั ส่วนต่างๆ อาทิ 2% (B2) 5% (B5) 10% (B10) วัต ถุ ดิบ สํ า ห ร ับ ก า ร ผ ลิต น้ํ า ม ัน ไ บ โ อ ดีเ ซ ล ไ ด้ ห รือ 2 0 % (B2 0 ) โ ด ย ไ ม่ต้อ ง มีก า ร ดัด แ ป ล ง ประมาณ 16.5 ล้านลิตรต่อปี (หรือประมาณ เคร่ืองยนต์ ในปจั จุบันประเทศไทยมีวัตถุดิบ ท่ี 45,000 ลิตร ต่อวัน) โดยมีต้นทุนดําเนินการ สามารถผลิตน้ํามนั ไบโอดีเซลได้ คือ น้ํามนั ปาล์ม ประมาณ 5 บาทต่อลติ ร น้ํามนั ปาลม์ ไบโอดีเซล ไบโอดีเซล กาํ จดั นํ้า เมทานอล กลีเซอรีน เมทานอล กลีเซอรีน ภาพท่ี 2.35 กระบวนการผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซล

90 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก การใช้/การผลิตไบโอดีเซลในต่างประเทศ ทงั้ น้ี ในประเทศเยอรมนั น้ํามนั ไบโอดเี ซล วางขายในลกั ษณะ B100 และไดร้ บั การ พ ัฒ น า ก า ร ข อ ง อุ ต ส า ห ก ร ร ม น้ํ า ม ัน ไ บ โ อ ยกเวน้ ภาษี (ทาํ ใหน้ ้ํามนั ไบโอดเี ซลมกี าํ ไร ดีเซลในประเทศต่างประเทศ โดยเฉพาะในขณะทน่ี ้ํามนั ดเี ซลมรี าคาแพง) ในขณะทน่ี ้ํามนั ไบโอดเี ซลในประเทศฝรงั่ เศส ปริมาณการผลิตน้ํามันไบโอดีเซลทัว่ โลกได้ วางขายในลกั ษณะ B5 – B30 โดยมกี าร เพมิ่ ขน้ึ จากเกอื บจะไม่มกี ารผลติ ในปี พ.ศ. 2534 มา ลดหยอ่ นภาษี เป็นประมาณ 1,800 ล้านลิตรในปี พ.ศ. 2543 โดย สหภาพยุโรปซง่ึ มสี ดั สว่ นการผลติ มากกว่า 80% เป็น อน่ึง วตั ถุดบิ หลกั ในการผลติ ผผู้ ลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซลหลกั น้ํามนั ไบโอดเี ซลของสหภาพยโุ รป คอื น้ํามนั จากเมลด็ แรป น้ํามนั ปาลม์ น้ํามนั ถวั่ เหลอื งและน้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ ตารางท่ี 2.8 ปรมิ าณการผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซล B100 ของสหภาพยโุ รป ประเทศ 2002 2003 2004* Germany 450,000 715,000 1,088,000 ภาพท่ี 2.36 ปรมิ าณการผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซลทวั่ โลกตงั้ แตป่ ี พ.ศ. 2534 ถงึ France 366,000 357,000 502,000 พ.ศ. 2543 Italy 210,000 273,000 419,000 พฒั นาการของอตุ สาหกรรมนํ้ามนั ไบโอดีเซลใน สหภาพยโุ รป Czech 68,800 70,000 47,000 Republic 10,000 41,000 44,000 ตามนโยบายน้ํามนั ชวี ภาพของสหภาพยโุ รป Denmark ทม่ี วี ตั ถุประสงคเ์ พอ่ื เสรมิ สรา้ งความมนั่ คงทาง พลงั งาน ลดปรมิ าณก๊าซเรอื นกระจกและเพมิ่ รายได้ Austria 25,000 32,000 100,000 และอตั ราการจา้ งงานในเขตชนบทไดก้ าํ หนดให้ สดั สว่ นการใชน้ ้ํามนั ชวี ภาพอยา่ งน้อย 2% ในปี พ.ศ. United 3,000 9,000 15,000 2548 และอยา่ งน้อย 5.75% ในปี พ.ศ. 2553 การ Kingdom น้ํามนั ไบโอดเี ซลไดก้ ลายเป็นน้ํามนั ชวี ภาพหลกั ใน สหภาพยโุ รป โดยมีประเทศผผู้ ลติ หลกั คอื เยอรมนั Spain – 6,000 70,000 (47.54%) ฝรงั่ เศส (23.74%) และอติ าลี (18.15%) Sweden 1,000 1,000 8,000 Poland – – 1,200 Hungary – – 2,000 Total (EU-25) 1,133,800 1,504,000 2,296,200 *ประมาณการ

บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก 91 พฒั นาการของอตุ สาหกรรมน้ํามนั ไบโอ อุตสาหกรรมต่อเน่ืองให้ครบวงจรเพ่ือท่ีจะ ดีเซลในประเทศเอเชียตะวนั ออกเฉียงใต้ คาดการณ์อุปทานของน้ํามนั ปาล์มท่สี ามารถ นํามาผลติ เป็นน้ํามบั ไบโอดเี ซล ถงึ แมว้ ่าประเทศในเอเชยี ตะวนั ออกเฉียงใต้เป็น ผู้ผ ลิต แ ล ะ ส่ ง อ อ ก น้ํ า มัน ป า ล์ ม ร า ย ใ ห ญ่ ข อ ง โ ล ก ทงั้ น้ี รฐั บาลประเทศมาเลเซยี ไดก้ ําหนด ประเทศแถบน้ีเรมิ่ โครงการการผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซล นโยบายของน้ํามนั ไบโอดเี ซลไวท้ ่ี B5 และจะ ช้ากว่าทางยุโรปมาก โดยเพ่ิงเริ่มกันอย่างเป็ น ส่งออกน้ํามนั ไบโอดเี ซลทผ่ี ลติ ไดส้ ่วนใหญ่ไป กิจจะลักษณะไล่เล่ียกับประเทศไทยคือราวปี พ.ศ. ทส่ี หภาพยโุ รป (ประเทศเยอรมนั ) 2547 แต่จะมีแนวทางการพัฒนาอุตสาหกรรม น้ํามนั ไบโอดเี ซลทแ่ี ตกต่างกนั ประเทศอินโดนีเซีย ประเทศมาเลเซีย ดว้ ยความต้องการท่จี ะลดการพ่งึ พงิ การ นําเข้าน้ํามันดีเซลของประเทศอินโดนีเซีย รฐั บาลประเทศมาเลเซียได้ประกาศเปิดให้ย่ืน (39.7%) ลดผลกระทบสง่ิ แวดล้อม และแก้ไข ขอ้ เสนอโครงการสรา้ งโรงงานผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซล ปญั หาราคาน้ํามนั ปาลม์ ตกต่ํา รฐั บาลประเทศ จากน้ํามนั ปาลม์ ราวปี พ.ศ. 2547-48 โดยไดม้ กี ารย่นื อิ น โ ด นี เ ซี ย ไ ด้ กํ า ห น ด แ ผ น ยุ ท ธ ศ า ส ต ร์ ข้อเสนอโครงการทั้งหมด 61 โครงการ ซ่ึง น้ํามนั ไบโอดเี ซลท่จี ะใชน้ ้ํามนั ไบโอดเี ซล B2 คณะรฐั มนตรมี าเลเซยี กไ็ ดใ้ หใ้ บอนุญาตไปทงั้ สน้ิ 32 ในปี พ.ศ. 2553 และเพม่ิ ขน้ึ เป็นน้ํามนั ไบโอ โครงการซ่งึ จะสามารถผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซลทงั้ หมด ดเี ซล B5 ในปี พ.ศ. 2568 โดยไดก้ ําหนดแผน ประมาณ 3,000,000 ลา้ นลติ รต่อปี รวมเป็นมลู คา่ ทุก งานวจิ ยั การสรา้ งโรงงาน ชนิดของผลติ ภณั ฑ์ โครงการ 2.7 พนั ลา้ นรงิ กติ มาเลเซยี โดยตอ้ งการใหม้ ี และเป้าหมายการตลาดไวร้ องรบั การผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซล B100 ประมาณ 120 ล้าน ลติ รในปี พ.ศ. 2549 และประมาณ 500 ลา้ นลติ รในปี ในปจั จบุ นั โรงงานน้ํามนั ไบโอดเี ซลของ พ.ศ. 2550อย่างไรก็ดี คณะรัฐมนตรีมาเลเซียได้ ประเทศอนิ โดนีเซยี ยงั เป็นโรงงานขนาด ประกาศระงบั ใบอนุญาตไวช้ วั่ คราวในเดอื น มถิ ุนายน โรงงานตน้ แบบทม่ี กี าํ ลงั การผลติ ประมาณ 2549 เพ่อื ทําการศกึ ษาอุตสาหกรรมน้ํามนั ปาล์มและ 8,000 ต่อวนั ทเ่ี มอื ง Balitbang Riau

92 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลงั งานทางเลอื ก ภาพท่ี 2.37 แผนยทุ ธศาสตรน์ ้ํามนั ไบโอดเี ซลของประเทศอนิ โดนีเซยี ศกั ยภาพของประเทศไทย ของไทยยงั ต่ําอยู่เล็กน้อย ทัง้ น้ี ประเทศไทยมี ปรมิ าณน้ํามนั ปาล์มส่วนเกนิ อยู่ท่ี 500,000 ลติ ร ศกั ยภาพด้านวตั ถดุ ิบ ต่อวนั ทส่ี ามารถนํามาผลติ เป็นน้ํามนั ไบโอดเี ซลได้ โดยไมก่ ระทบกบั น้ํามนั ปาลม์ ทใ่ี ชบ้ รโิ ภค พชื น้ํามนั ทม่ี กี ารปลูกในประเทศทม่ี ากทส่ี ุด คอื ปาล์มน้ํามนั โดยมีพ้ืนท่ีเพาะปลูก 2.1 ล้านไร่ ซ่ึง สํา ห ร ับ น้ํ า ม ัน พืช ใ ช้แ ล้ว จ า ก อุ ต ส า ห ก ร ร ม สามารถนํ ามาหีบน้ํ ามันปาล์มได้ 700,000 – อาหาร การสาํ รวจโดยพทุ ธชาด และคณะพบวา่ มี 800,000 ตันต่อปี โดยมีผลผลิตต่อไร่เฉล่ียทัง้ น้ํามนั ทเ่ี หลอื จากกระบวนการอุตสาหกรรมอาหาร ประเทศเท่ากบั 2.625 ตนั ต่อไร่ ซ่ึงสูงกว่าผลผลิต ราว 16.5 ลา้ นลติ รต่อปีหรอื ประมาณ 45,000 ลติ ร เฉล่ยี ต่อไร่ของโลกเล็กน้อย (2.145 ตนั ต่อไร่) โดย ต่อวนั และการศกึ ษาของมหาวทิ ยาลยั เชยี งใหม่ ผลผลิตต่อไร่สูงสุดอยู่ท่ี จ.กระบ่ี (2.699 ตนั ต่อไร่) พบวา่ มนี ้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ ทงั้ ประเทศรวม 74.5 ลา้ น และต่ําสุดอยทู่ ่ี จ.ตราด (2.183 ตนั ต่อไร)่ อยา่ งไรกด็ ี ลติ รต่อปี หรอื ประมาณ 200,000 ลติ รต่อวนั เม่อื เปรยี บเทยี บกบั ผลผลติ เฉล่ยี ต่อไร่ของประเทศ ผู้ผลิตหลัก เช่น มาเลเซีย (3.3 ตันต่อไร่) และ อน่ึง มกี ารส่งเสรมิ การปลูกปาล์มน้ํามนั และ อนิ โดนีเซยี (2.845 ตนั ต่อไร)่ แลว้ ผลผลติ เฉลย่ี ต่อไร่ สบู่ดําในพน้ื ทต่ี ่างมากขน้ึ อย่างไรกด็ ี ยงั ไม่มกี าร

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลือก 93 ยนื ยนั เก่ยี วกบั ผลผลติ ต่อไร่และปรมิ าณผลผลติ ใน มกี ารส่งเสรมิ การใช้น้ํามนั ไบโอดเี ซล B5 ในทาง อนาคตของพืชท่ีมีการส่งเสริมการปลูกในพ้ืนท่ี การคา้ อย่างไรก็ดี จํานวนสถานีบรกิ ารน้ํามนั ท่มี ี ใหมๆ่ เหล่าน้ี น้ํามนั ไบโอดเี ซล B5 จําหน่าย ราคาของน้ํามนั ไบ โอดีเซล B5 ท่ตี ่างจากน้ํามนั ดเี ซลไม่มาก (เพยี ง ศกั ยภาพด้านเทคโนโลยีกระบวน 0.70 บาท) ตลอดจนการขาดการรบั ประกนั อย่าง การผลิต เป็นทางการจากบรษิ ทั ผูผ้ ลติ รถยนต์และการขาด การตลาดท่ีเหมาะสมทําให้ปริมาณการใช้น้ํามนั กระบวนการผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซลส่วนใหญ่ใน ไบโอดเี ซลยงั มไี มม่ าก ประเทศไทยพฒั นาขน้ึ เองในประเทศไทย โดยมกี าร รว่ มมอื กบั ต่างประเทศบา้ งในการออกแบบและสรา้ ง ใ น ปัจ จุ บัน มีก า ร ผ ลิต ใ น ร ะ ดับ โ ร ง ง า น โรงงานผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซลขนาดใหญ่ อย่างไรกด็ ี อุตสาหกรรมจํานวน 9 โรงกําลังการผลิตรวม กระบวนการผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซลในประเทศไทยยงั 350,000 ลติ รต่อวนั และมกี ารผลติ ในระดบั ชุมชน จาํ กดั อยทู่ ก่ี ารผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซล โดยทก่ี ารนําผล ทก่ี ําลงั การผลติ 100 – 200 ลติ รต่อวนั จาํ นวน 72 พลอยไดอ้ าทิ กลเี ซอรนี หรอื การนําสารทม่ี คี ุณค่า ชุมชน (ณ กรกฏาคม 2550) ทงั้ น้ี มีการใช้งาน เช่น วิตามินเอ และวิตามินอี และสามารถสกัด น้ํามนั ไบโอดีเซล (B100) จริงประมาณ 75,000 ออกไปได้ยังไม่สามารถขยายการผลิตในระดับ ลิตรต่อวัน หรือ เทียบเป็นการใช้งาน B5 จริง โรงงานอตุ สาหกรรมได้ 1,500,000 ลติ รต่อวนั ทงั้ น้ีไดม้ กี ารออกมาตรฐาน น้ํามนั ไบโอดเี ซล B100 B5 และ B2 ในเดอื น พ.ค. สถานภาพไบโอดีเซลในของประเทศไทย 2550 โดยในปี พ.ศ. 2551 จะมกี ารบงั คบั ใหน้ ้ํามนั ดเี ซลทุกประเภททม่ี กี ารจาํ หน่ายตอ้ งมนี ้ํามนั ไบโอ สถานภาพด้านการใช้ประโยชน์ ดเี ซลอยา่ งน้อย 2% โดยปรมิ าตร มกี ารสง่ เสรมิ การใชน้ ้ํามนั ไบโอดเี ซล B100 ใน ระดบั ชุมชนโดยใชน้ ้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ เป็นวตั ถุดบิ และ ตารางท่ี 2.9 โรงงานผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซล B100 ในประเทศไทย ณ มถิ ุนายน 2550

94 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลือก กรณีศึกษา: ไบโอดีเซลจบั ผรู้ า้ ย ใหบ้ รจิ าคน้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ ใหก้ บั สถานีตํารวจ ปรากฏวา่ ไดร้ บั ความรว่ มมอื จากประชาชนเป็น เน่ืองจากคณุ ตํารวจหรอื ผพู้ ทิ กั ษ์สนั ตริ าษฏรข์ อง อยา่ งดี เรามใิ ชผ่ ปู้ ระกอบอาชพี ทต่ี อ้ งพง่ึ พาการขนสง่ ดงั นนั้ จงึ ไมค่ อ่ ยมใี ครคาดคดิ กนั วา่ ตาํ รวจจะเป็นผทู้ ไ่ี ดร้ บั จากนนั้ คณุ ตาํ รวจกจ็ ะนําเอาน้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ ความเดอื ดรอ้ นจากราคาน้ํามนั ทเ่ี พมิ่ สงู ขน้ึ ทร่ี วบรวมไดไ้ ปผา่ นกระบวนการทางเคมี ทเ่ี รยี กวา่ ทรานสเ์ อสเตอรฟิ ิเคชนั่ (Transesterification) แต่เน่ืองจาก คณุ ตํารวจไดร้ บั งบประมาณทจ่ี าํ กดั โดยใหน้ ้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ (หรอื ทางเคมเี รยี กวา่ ไตร รวมถงึ คา่ น้ํามนั สาํ หรบั สายตรวจดว้ ย ตาํ รวจแต่ละ กลเี ซอไรด)์ ทาํ ปฏกิ ริ ยิ ากบั แอลกอฮอล์ (โดยทวั่ ไป ทา่ นจงึ ตอ้ งบรหิ ารจดั การงบประมาณใหด้ ี ยง่ิ น้ํามนั มกั ใชเ้ มทานอล) จนไดเ้ ป็นเอสเตอร์ (หรอื ราคาขยบั สงู ขน้ึ ผพู้ ทิ กั ษ์สนั ตริ าษฎรข์ องเรากย็ ง่ิ เรยี กวา่ ไบโอดเี ซล) กบั ผลพลอยได้ คอื กลเี ซอรอล ลาํ บากใจ เพราะหากออกตรวจน้อยไป มจิ ฉาชพี กไ็ ด้ ใจ แต่หากตรวจมากไป ตาํ รวจกค็ งตอ้ งควกั เงนิ ใน ผลผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซลสามารถนํามาใชก้ บั กระเป๋ าของตนเองไปเป็นคา่ น้ํามนั เพอ่ื ความผาสขุ เครอ่ื งยนตด์ เี ซลสว่ นใหญ่ไดโ้ ดยตรง โดยทวั่ ไปก็ ของประชาชน มกั ใชผ้ สมกบั น้ํามนั น่ีคอื จดุ เรม่ิ ตน้ ของโครงการผลติ ไบโอดเี ซลจาก ดเี ซล เชน่ ตามสถานบรกิ ารน้ํามนั หรอื น้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ ในสถานีตํารวจหรอื โรงพกั เพอ่ื มงุ่ ลด ปมั๊ น้ํามนั กจ็ ะผสมไบโอดเี ซล 2% หรอื 5% แลว้ แต่ งบประมาณคา่ ใชจ้ า่ ยสาํ หรบั ตํารวจสายตรวจในการ กรณี ใหบ้ รกิ ารประชาชน แต่ทส่ี ถานีตาํ รวจรตั ภมู ิ รถสายตรวจของ สถานีตาํ รวจภธู รรตั ภมู เิ ป็นโรงพกั หน่ึงทไ่ี ดเ้ ขา้ ตาํ รวจใชไ้ บโอดเี ซลผสมในอตั รา 50:50 หรอื ผสม รว่ มโครงการดงั กลา่ ว ตงั้ แต่ปีพ.ศ. 2550 นําโดย ครง่ึ หน่ึงเลยทเี ดยี ว ดต. มนสั เลา่ วา่ ตอนแรกเพอ่ื น ดาบตํารวจมนสั จนั ทรณ์ รงค์ ออกเชญิ ชวนประชาชน ตาํ รวจบางทา่ นกไ็ มค่ อ่ ยมนั่ ใจ จงึ ผสมในอตั ราน้อย แต่เมอ่ื มนั่ ใจกผ็ สมในอตั ราทม่ี ากขน้ึ เรอ่ื ยๆ และยง่ิ ราคาน้ํามนั ดเี ซลสงู ขน้ึ อตั ราสว่ นการเตมิ ไบโอ ดเี ซลกจ็ ะยงิ่ เพมิ่ ขน้ึ เพอ่ื ลดภาระคา่ ใชจ้ า่ ยของสาย ตรวจ คาํ ถามยอดฮติ ของผทู้ ม่ี าศกึ ษาดงู านทโ่ี รงพกั รตั ภมู คิ อื “ใช้ไบโอดีเซล แล้วไล่จบั ผรู้ ้ายทนั หรือไม่” ซง่ึ ทา่ นตํารวจสายตรวจกห็ วั เราะอยา่ ง อารมณ์ดี ก่อนจะยนื ยนั วา่ รถยนตส์ ายตรวจยงั คง แรงดเี ป็นปกติ เพยี งแต่ตอ้ งดแู ลเครอ่ื งกรองน้ํามนั ดเี ซลใหบ้ ่อยขน้ึ เทา่ นนั้ เอง

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลือก 95 ดงั นนั้ ทา่ นจงึ ใหค้ วามมนั่ ใจกบั ประชาชนวา่ เผาไหมไ้ บโอดเี ซล จะถกู ดดู ซบั เพอ่ื ใชใ้ นการ การใชน้ ้ํามนั ไบโอดเี ซลยงั ชว่ ยใหท้ า่ นจบั ผรู้ า้ ยได้ เตบิ โตของพชื น้ํามนั ในชว่ งเวลาถดั ไป เหมอื นเดมิ แถมยงั ชว่ ยใหต้ ํารวจออกตรวจไดม้ ากขน้ึ เพราะไมต่ อ้ งพะวกั พะวนกบั งบประมาณอนั จาํ กดั ผลจากการวจิ ยั พบวา่ การใชไ้ บโอดเี ซล การผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซลจะมตี น้ ทนุ คา่ วตั ถุดบิ หาก จากน้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ สามารถชว่ ยลดการปลอ่ ยก๊าซ ตอ้ งรบั ซอ้ื น้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ ประมาณ 14 บาท/ลติ ร เรอื นกระจกลงไดถ้ งึ รอ้ ยละ 80-90 เมอ่ื เทยี บกบั (ราคาจะต่างกนั ไป การใชน้ ้ํามนั ดเี ซล ตามสถานท่ี และผนั แปรตามราคาน้ํามนั ดเี ซล) ยง่ิ ไปกวา่ นนั้ การนําน้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ มา และเมอ่ื บวกตน้ ทนุ การผลติ ไบโอดเี ซลอกี ลติ รละ 6 ผลติ ไบโอดเี ซลยงั ถอื เป็นการตดั วงจรการใชน้ ้ํามนั บาท ตน้ ทุนโดยรวมกต็ ่ํากวา่ ราคาน้ํามนั ดเี ซลเลก็ น้อย พชื ทอดซ้าํ เพราะการใชน้ ้ํามนั พชื ทอดซ้าํ ในการ ปรงุ อาหารจะนํามาสคู่ วามเสย่ี งทางสขุ ภาพ ทงั้ โรค แต่หากตํารวจไดร้ บั ความรว่ มมอื รว่ มมอื ใจจาก ความดนั โลหติ สงู โรคหลอดเลอื ดหวั ใจและสมอง ประชาชนในการบรจิ าคน้ํามนั พชื เชน่ ทโ่ี รงพกั รตั ภมู ิ ก็ ตบี โรคมะเรง็ และโรคอ่นื ๆ อกี มาก จะทาํ ใหต้ น้ ทนุ น้ํามนั ไบโอดเี ซลลดลงเหลอื เพยี ง 6-8 บาท/ลติ ร ซง่ึ กจ็ ะชว่ ยใหต้ ํารวจออกสายตรวจและดแู ล ลองนึกภาพดวู า่ ปจั จบุ นั ประเทศไทยมี ทกุ ขส์ ขุ ของประชาชนดยี ง่ิ ขน้ึ น้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ รวมกนั ทงั้ หมด 75 ลา้ นลติ ร/ปี หากเราไมต่ ดั วงจร น้ํามนั พชื ใชแ้ ลว้ เหล่าน้ีกจ็ ะ นอกเหนือจากการพง่ึ อาศยั ซง่ึ กนั และกนั กลายเป็นน้ํามนั พชื ทอดซ้าํ ทเ่ี พมิ่ ความเสย่ี งใหก้ บั ระหวา่ งตํารวจกบั ประชาชนแลว้ การใชไ้ บโอดเี ซลยงั มี คนไทยนบั เป็นลา้ นคน แต่ถา้ นํามาทาํ ไบโอดเี ซล ขอ้ ดคี อื การชว่ ยลดการปลอ่ ยก๊าซเรอื นกระจก ประเทศไทยกจ็ ะประหยดั คา่ น้ํามนั ดเี ซลไดไ้ มต่ ่ํา เน่ืองจากก๊าซคารบ์ อนไดออกไซดท์ ป่ี ลดปล่อยจากการ กวา่ 1,400 ลา้ นบาท/ปี

96 บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลงั งานทางเลือก ปจั จุบนั ทางโรงพกั รตั ภมู ไิ ดร้ ว่ มมอื ทางวชิ าการกบั สถานวจิ ยั และพฒั นาพลงั งานทดแทนจากน้ํามนั ปาลม์ และพชื น้ํามนั มหาวทิ ยาลยั สงขลานครนิ ทร์ ในการ พฒั นากระบวนการผลติ น้ํามนั ไบโอดเี ซลแบบ 2 ขนั้ ตอน หรอื การทาํ ปฏกิ ริ ยิ า 2 ครงั้ เพอ่ื ใหไ้ ดไ้ บโอดเี ซลทม่ี ี คุณภาพดขี น้ึ และเป็นไปตามเกณฑม์ าตรฐาน นอกจากน้ี ยงั รว่ มมอื กบั คน้ หาแหลง่ วตั ถุดบิ ใหมๆ่ เชน่ ไขมนั หมู มาใชใ้ นการผลติ ไบโอดเี ซล การพฒั นาเตา กลเี ซอรอลเพอ่ื ใชป้ ระโยชน์จากผลพลอยได้ และการ พฒั นาระบบบาํ บดั น้ําเสยี จากไบโอดเี ซล เพอ่ื มใิ หก้ าร ผลติ ไบโอดเี ซลเกดิ ผลกระทบทางลบต่อสงิ่ แวดลอ้ ม ทงั้ หมดน้ี เพอ่ื ใหไ้ บโอดเี ซลเป็นขมุ พลงั งานขา้ ง บา้ นทย่ี งั่ ยนื อยา่ งแทจ้ รงิ

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลังงานทางเลอื ก 97 ไบโอเอทานอล โดย ดร.ธรี ะสตุ สขุ กาํ เนิด และ ดร.เดชรตั สขุ กาํ เนิด นิ ยามและเทคโนโลยี สนั ดาปภายในจําเป็นท่จี ะต้องลดปรมิ าณน้ําให้ เหลือต่ํากว่า 0.05% โดยปริมาตร หากไม่ ไ บ โ อ เ อ ท า น อ ล คือ เ อ ท า น อ ล ท่ีไ ด้จ า ก ตอ้ งการดดั แปลงเครอ่ื งยนต์ กระบวนการหมกั สว่ นของพชื หรอื ผลติ ภณั ฑจ์ ากพชื ท่ี ประกอบไปด้วยน้ําตาล หรือ แป้ ง เช่น อ้อยและ ไบโอเอทานอลท่ีมีเอทานอล 99.5% โดย กากน้ําตาล หวั มนั สําปะหลงั รวมถึงวสั ดุเหลอื ใชท้ าง ปรมิ าตร สามารถใชใ้ นเคร่อื งยนต์สนั ดาปภายใน การเกษตรทม่ี สี ารประกอบน้ําตาลในรปู เซลลูโลส และ ในรูปของน้ํามันแก็สโซฮอล์ ซ่ึงน้ํามันแก๊ส เฮมิเซลลูโลส เช่น ฟางข้าวและซงั ข้าวโพด เป็นต้น โซฮอล์เป็นของผสมระหว่างน้ํามนั แก็สโซลีน สาํ หรบั วตั ถุดบิ ในประเทศไทยทส่ี ามารถนํามาผลติ ไบ (เบนซิน) และเอทานอล โดยมอี ตั ราส่วนตงั้ แต่ โอเอทานอลท่ีมศี กั ยภาพมากท่ีสุด คอื มนั สําปะหลงั 10:90 (E10) ถงึ 100:0 (E100) โดยน้ํามนั แก็ส กากน้ําตาล และออ้ ย โดยกากน้ําตาล 1 ตนั เม่อื นํามา โซฮอลส์ ามารถใชใ้ นเคร่อื งยนต์สนั ดาปภายในท่ี ผลติ ไบโอเอทานอลจะไดไ้ บโอเอทานอล 292 ลติ ร และ ใชห้ วั เทยี น มนั สําปะหลงั 1 ตนั เม่อื นํามาผลิตไบโอเอทานอลจะ ได้ไบโอเอทานอล 183 ลติ ร อน่ึง การผลติ ไบโอเอทา นอกจากนั้นเอทานอล 95% (5% น้ํ า) นอลจากกากน้ําตาลจะมตี ้นทุนสูงกว่า เน่ืองจากราคา สามารถใช้ในเคร่อื งยนต์สนั ดาปภายในได้ แต่ วตั ถุดบิ ทถ่ี บี ตวั สงู ขน้ึ ตอ้ งปรบั แต่งเครอ่ื งยนตเ์ ป็นพเิ ศษ ทงั้ น้ี หากใช้มนั สําปะหลังหรือแป้ งเป็นวตั ถุดิบ ภาพท่ี 2.38 กระบวนการผลิตไบโอเอทานอลจากมัน จะต้องมีการย่อยสลายแป้งด้วยเอนไซม์ a-อะไมเลส สาํ ปะหลงั และกากน้ําตาล/ออ้ ย ก่อนทจ่ี ะป้อนเขา้ ถงั หมกั (Fermentor) ซ่งึ ส่วนใหญ่จะ ใชย้ สี ต์ หรอื Saccharomyces cerevisiae ไบโอเอทา นอลท่ีออกจากถังหมักมีความเข้มข้นต่ํากว่า 10% (เน่ืองจากความเป็นพษิ ของเอทานอลต่อยสี ต์) ดงั นัน้ ไบโอเอทานอลทไ่ี ดจ้ ากการหมกั จะต้องนําเขา้ หอกลนั่ ก่อนป้อนเขา้ สู่อุปกรณ์กําจดั น้ํา (Dehydration) ซง่ึ อาจ ใช้ การกลนั่ อะซโี อโทป (Azeotropic Distillation) การ ดูดซบั แบบเปลย่ี นความดนั (Vacuum Swing Adsorp- tion) หรอื การใชเ้ มมเบรน (Pervaporation) อน่ึง การ นํ า ไ บ โ อ เ อ ท า น อ ล ไ ป ใ ช้เ ป็ น เ ช้ือ เ พ ลิง ใ น เ ค ร่ือ ง ย น ต์

98 บทท่ี 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยพี ลังงานทางเลอื ก การใช้/การผลิตไบโอเอทานอลใน มาตรการหลกั คอื ให้รัฐวิสาหกิจ Petrobras รับซ้ือเอทา ต่างประเทศ นอลในราคาประกัน (400 เหรียญ สหรฐั อเมรกิ า/1ตนั ) ในปี พ.ศ. 2547 มกี ารผลิตเอทานอลทงั้ หมด จัด ห า เ งิน กู้ด อ ก เ บ้ีย ต่ํ า มูล ค่ า 4 .9 ประมาณปีละ 40,000 ล้านลิตร โดยผลิตเพ่ือเป็น พนั ลา้ นเหรยี ญสหรฐั เพ่อื สนับสนุนการ เช้ือเพลิงปีละเกือบ 30,000 ล้านลิตร โดยประเทศท่ี จดั สรา้ งโรงงานเอทานอล เป็นผผู้ ลติ รายใหญ่ คอื ประเทศบราซลิ (มกี ารผลติ ปีละ ใหม้ กี ารอุดหนุนจากรฐั บาลเพ่อื ใหร้ าคา 14,000 ล้านลิตร แบ่งเป็นเอทานอล 99.5% 75,000 เอทานอล (95%) ต่ํากว่าน้ํามนั เบนซิน ล้านลิตร เอทานอล 95% 65,000 ล้านลิตร) และ 41% ประเทศสหรฐั อเมรกิ า (มกี ารผลติ ประมาณปีละ 10,600 กําหนดให้เช้ือเพลิงต้องมีเอทานอลขนั้ ลา้ นลติ ร) ต่ํา 22% และสนับสนุนการใชเ้ อทานอล 95% (น้ํา 5%) โดยตรง พฒั นาการของอุตสาหกรรมเอทานอลใน อุดหนุนการเกษตรหรอื อุตสาหกรรมท่ี ประเทศบราซิล เก่ียวข้องกับเอทานอลในอัตรา 12 เหรียญสหรัฐอเมริกา/100 ลิตร เอ หลังจากวิกฤตการณ์น้ํามันในปี พ.ศ. 2516 ท า น อ ล 9 9 .5 % แ ล ะ 1 5 เ ห รีย ญ รฐั บาลของประเทศบราซลิ ไดด้ ําเนินนโยบายลดการใช้ สหรฐั อเมรกิ า/100 ลติ ร เอทานอล 95% น้ํามนั เช้อื เพลงิ จากปิโตรเลียมโดยหนั มาใช้เอทานอล แ ท น ภ า ย ใ ต้ ช่ื อ Programa Nacional do Álcool (National Alcohol Program) ในปี พ.ศ. 2518 โดยมี ภาพท่ี 2.39 สว่ นแบง่ การตลาดของเอทานอลและน้ํามนั เบนซนิ ในประเทศบราซลิ

บทที่ 2 ความเหมาะสมของเทคโนโลยีพลงั งานทางเลือก 99 ทงั้ น้ีหลงั จากปี พ.ศ. 2522 ได้มีการพฒั นาและผลิตรถยนต์ท่ีสามารถใช้เอทานอล 95% เป็น เชอ้ื เพลงิ ได้ ผลจากนโยบาย Nacional do Álcool ทําใหส้ ่วนแบ่งการตลาดของเอทานอลเพม่ิ ขน้ึ จนถงึ จุดสูงสุดทป่ี ระมาณ 50% ในปี พ.ศ. 2531 ก่อนทจ่ี ะลดลงเน่ืองมาจากสภาพภูมอิ ากาศทเ่ี ปลย่ี นแปลง และราคาน้ําตาลทส่ี งู ขน้ึ รวมทงั้ การลดการอุดหนุนจากรฐั โดยในปี พ.ศ. 2542 รฐั บาลประเทศบราซลิ ได้ ประกาศยกเลกิ การควบคุมราคาเอทานอล ประกาศควบคุมสดั ส่วนของเอทานอลในน้ํามนั เช้อื เพลงิ ระหวา่ ง 18-26% การสง่ เสรมิ การสง่ ออกและการสนบั สนุนรถยนตด์ ดั แปลงพเิ ศษทส่ี ามารถใชน้ ้ํามนั ทม่ี ี เอทานอลไดต้ งั้ แต่ 0-100% (FlexFuel) ซง่ึ มาตรการต่างๆทอ่ี อกมาภายหลงั ยุตกิ ารควบคุมราคาทาํ ให้ บราซลิ ยงั คงเป็นผผู้ ลติ เอทานอลเป็นเชอ้ื เพลงิ ทส่ี าํ คญั ภาพท่ี 2.40 การเปรยี บเทยี บความคมุ้ คา่ ทางเศรษฐศาสตรใ์ นการผลติ น้ําตาลและเอทานอล