เรื่องโดย ศุภวิชญ์ จันทน์ขาว
เทคโนโลยีเปลี่ยนขยะเป็นพลังงาน
Waste to Energy หรือเทคโนโลยีเปลี่ยนขยะเป็นพลังงาน เป็นวิธีหนึ่งในการลดขยะโดยนำขยะนั้นกลับมาใช้เป็นทรัพยากรในการผลิตพลังงาน ซึ่งสอดคล้องตามหลักเศรษฐกิจหมุนเวียน เรามาดูกันดีกว่าว่าถ้าทุกคนช่วยกันแยกขยะแล้ว ขยะแต่ละชนิดจะสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานอะไรโดยใช้เทคโนโลยีแบบไหนได้บ้าง
Waste to Energy คืออะไร
Waste to Energy คือ การนำขยะมูลฝอยจากครัวเรือน ชุมชน ตลอดจนโรงงานอุตสาหกรรม กลับมาแปรรูปด้วยเทคโนโลยีต่างๆ เพื่อให้ได้พลังงาน ที่อาจอยู่ในรูปพลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน ก๊าซชีวภาพ น้ำมัน รวมถึงเชื้อเพลิงอื่นๆ ซึ่งสามารถใช้ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้
ข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับสถานการณ์ขยะมูลฝอยของประเทศไทย ที่สำรวจโดยกรมควบคุมมลพิษ ระบุว่าในปี พ.ศ. 2564 เรามีขยะมูลฝอยในปริมาณมากถึง 24.98 ล้านตัน โดยขยะมูลฝอยที่ได้รับการจัดการอย่างถูกต้องนั้นมีปริมาณ 9.28 ล้านตัน หรือคิดเป็นร้อยละ 37.1 ซึ่งรวมถึงขยะที่นำไปผลิตเป็นพลังงาน อย่างไรก็ตาม ขยะที่ถูกกำจัดอย่างผิดวิธีและขยะตกค้างนั้นยังมีอยู่ในสัดส่วนที่มาก ซึ่งส่วนหนึ่งอาจมาจากพวกเราเอง ทั้งนี้ หากมีการแยกขยะอย่างถูกต้องก็น่าจะนำกลับมาใช้ประโยชน์รวมทั้งนำไปผลิตเป็นพลังงานได้เช่นกัน
Waste to Energy เหมาะกับขยะชนิดไหน
ขยะหลากหลายชนิดที่เกิดจากการใช้ชีวิตประจำวันของเรานั้นสามารถนำกลับมาผลิตเป็นพลังงานได้ โดยขยะแต่ละกลุ่มแบ่งได้ดังนี้
- ขยะที่ย่อยสลายได้ในธรรมชาติ เช่น เศษอาหาร เศษผักผลไม้ ซากพืช รวมถึงวัสดุเหลือทิ้งจากการเกษตร ซึ่งอาจนำไปหมักเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพ
- ขยะที่เผาไหม้ได้ โดยขยะกลุ่มนี้อาจใช้ระยะเวลานานในการย่อยสลายหรือไม่สามารถย่อยสลายได้เลย เช่น ไม้ กระดาษ พลาสติก และยาง ซึ่งสามารถนำไปเผาเป็นพลังงาน
- ขยะอื่นๆ เช่น ขยะที่ขุดจากบ่อฝังกลบ ตะกอนน้ำเสีย ฯลฯ สามารถนำกลับมาแปรรูปเป็นพลังงานด้วยเทคโนโลยีอันเหมาะสมเช่นกัน
ทั้งนี้ ขยะแต่ละชนิดเหมาะกับเทคโนโลยีอันแตกต่างกันในการแปรรูปขยะ ซึ่งจะทำให้ได้ผลผลิตเป็นพลังงานที่แตกต่างกันด้วย
Waste to Energy ทำอย่างไรได้บ้าง
เทคโนโลยีเปลี่ยนขยะเป็นพลังงานนั้นได้รับการพัฒนามากขึ้นในปัจจุบัน เพื่อให้รองรับต่อขยะอันมีหลากหลายชนิด และเพื่อตอบสนองต่อความต้องการที่เพิ่มขึ้นของเราในด้านพลังงานทดแทน โดยตัวอย่างของเทคโนโลยีดังกล่าวก็เช่น
- เทคโนโลยีเตาเผา (Incineration) สำหรับเผาขยะอย่างขยะที่ขุดจากบ่อฝังกลบ ซึ่งได้ผลผลิตเป็นพลังงานความร้อนที่เอาไว้เปลี่ยนน้ำเป็นไอน้ำ เพื่อใช้ในการผลิตไฟฟ้า นอกจากนี้แล้วขี้เถ้าที่เหลือจากการเผานั้นสามารถนำกลับมาใช้เป็นปุ๋ยและวัตถุดิบสำหรับผสมในวัสดุก่อสร้าง
- เทคโนโลยีการผลิตก๊าซเชื้อเพลิง (Gasification) สำหรับเผาขยะชีวมวล เช่น วัสดุเหลือทิ้งจากการเกษตร ในเตาที่อุณหภูมิสูงแต่จำกัดปริมาณก๊าซออกซิเจน ซึ่งทำให้เกิดการสันดาปอย่างไม่สมบูรณ์ จึงได้ผลผลิตเป็นก๊าซต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนและมีเทน ซึ่งสามารถนำไปหมุนเวียนเพื่อผลิตพลังงานความร้อนและพลังงานไฟฟ้า
- เทคโนโลยีการย่อยสลายด้วยความร้อน (Pyrolysis) ซึ่งให้ความร้อนกับขยะอินทรีย์ รวมทั้งพลาสติกและยางก็ได้ ในเตาภายใต้สภาวะที่ควบคุมอากาศและออกซิเจน จึงทำให้ขยะนั้นถูกเปลี่ยนเป็นน้ำมันที่สามารถนำไปกลั่นเพื่อใช้ทดแทนน้ำมันจากปิโตรเลียม ซึ่งขึ้นอยู่กับสมบัติของน้ำมันที่ได้
- เทคโนโลยีการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic Digestion) สำหรับหมักขยะอินทรีย์จำพวกเศษอาหาร เศษผักผลไม้ ซากพืช และมูลสัตว์ ในบ่อหมักภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน จึงทำให้ขยะเหล่านี้ถูกย่อยสลายด้วยจุลินทรีย์จนเกิดก๊าซชีวภาพ เช่น มีเทนและก๊าซอื่นๆ ซึ่งสามารถใช้เป็นก๊าซหุงต้ม หรือนำไปใช้ในการผลิตไฟฟ้า ส่วนสารอินทรีย์ที่เหลืออยู่จากการหมักนั้นก็สามารถใช้เป็นปุ๋ยหรือแปรรูปเป็นสารปรับปรุงดินได้อีกด้วย
- นอกจากนี้แล้วยังมี เทคโนโลยีการผลิตก๊าซชีวภาพจากบ่อฝังกลบ (Landfill Gas to Energy) โดยขยะจะถูกฝังกลบในบ่อที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ เพื่อให้ขยะถูกย่อยสลายในช่วงแรกในที่ที่อากาศถ่ายเทตามปกติ จากนั้นจึงให้ขยะถูกย่อยสลายต่อในบ่อฝังกลบภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน เพื่อทำให้เกิดก๊าซชีวภาพต่างๆ ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้มากมาย
- เทคโนโลยีไฮโดรเทอร์มัลชนิดเหลว (Hydrothermal Liquefaction) สำหรับแปรรูปขยะชีวมวล รวมถึงตะกอนน้ำเสีย ในกระบวนการแปรรูปที่อยู่ภายใต้อุณหภูมิสูงและความดันที่สูงมาก จึงทำให้ชีวมวลถูกเปลี่ยนเป็นน้ำมันที่คล้ายกับน้ำมันดิบ ซึ่งสามารถนำไปกลั่นเป็นน้ำมันชนิดต่างๆ เช่น น้ำมันไบโอดีเซล
- เทคโนโลยีการผลิตเชื้อเพลิงขยะ (Refuse Derived Fuel) สำหรับแปรรูปขยะชีวมวล รวมถึงไม้ กระดาษ และพลาสติก ให้เป็นเชื้อเพลิงอัดแท่ง ซึ่งผ่านการคัดแยกขยะที่เผาไหม้ไม่ได้และขยะอันตรายออกไปแล้ว ตลอดจนผ่านการย่อยขนาดและทำให้แห้ง เพื่อให้เหมาะสมต่อการนำไปใช้ทดแทนเชื้อเพลิงแข็ง เช่น ถ่านหิน เป็นต้น
อย่างไรก็ดี เทคโนโลยีเปลี่ยนขยะเป็นพลังงานนั้นอาจมีต้นทุนในการจัดการที่แพงกว่าการนำขยะไปฝังกลบ อีกทั้งอาจก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกและมลพิษบางชนิด ดังนั้น ผู้ประกอบการแปรรูปขยะเป็นพลังงานจึงต้องมีวิธีในการจัดการด้านสิ่งแวดล้อม เช่น โรงไฟฟ้าพลังงานขยะก็ต้องมีระบบบำบัดมลพิษที่เกิดขึ้นจากการเผาขยะ ขณะที่ผู้บริโภคอย่างเราก็ต้องรู้จักแยกขยะ เพื่อช่วยให้การจัดการขยะนั้นสามารถทำได้ง่ายและเป็นไปอย่างยั่งยืนมากยิ่งขึ้น
Waste to Energy เป็นเทคโนโลยีการจัดการขยะอันมีประสิทธิภาพ เพราะช่วยลดปริมาณขยะให้น้อยลง และได้พลังงานกลับมาใช้ประโยชน์ โดยพลังงานที่ได้นั้นยังสามารถใช้ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้อีกด้วย
แหล่งข้อมูล
- ข้อมูลสถานการณ์ขยะมูลฝอยของประเทศ โดยกรมควบคุมมลพิษ https://thaimsw.pcd.go.th/report1.php?year=2564
- บทความเรื่องเปิดโลก Waste to Energy เปลี่ยนขยะเป็นพลังงาน ทางออกปัญหาขยะล้นเมือง โดยสำนักงานคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน https://w2egame.erc.or.th/article18.php
- บทความเรื่อง Waste-to-energy Technology ขยะสู่พลังงาน พลังงานสะอาดเพื่อโลกที่ยั่งยืน โดยกลุ่ม ปตท. https://blog.pttexpresso.com/waste-to-energy-technology/
- บทความเรื่อง Waste-to-energy conversion technologies in the UK: Processes and barriers – A review โดยสำนักพิมพ์ ELSEVIER https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032120305153
- เอกสารวิชาการเรื่องโรงไฟฟ้าพลังงานขยะ : ทางแก้ปัญหาขยะล้นเมือง หรือเพิ่มมลพิษให้ชุมชน โดยสำนักวิชาการ สำนักเลขาธิการสภาผู้แทนราษฎร https://www.parliament.go.th/ewtadmin/ewt/parliament_parcy/ewt_dl_link.php?nid=54293&filename=house2558_2
02 2184141-2
petromat@chula.ac.th