นาโนเทคต่อยอดไบโอชาร์เป็นพลังงานทางเลือกให้โรงไฟฟ้าถ่านหิน

นาโนเทค สวทช. วิจัยและพัฒนาไบโอชาร์ (Biochar) เปลี่ยนของเหลือภาคเกษตร เป็นวัสดุคาร์บอนหมุนเวียนสารพัดประโยชน์ พัฒนานวัตกรรมต้นน้ำถึงปลายน้ำ ออกแบบระบบปฏิกรณ์เชิงความร้อน กำลังผลิต 300 กก. ต่อชีวมวล 1 ตัน นำร่องจับมือพันธมิตรด้านพลังงาน ทดสอบใช้ระดับกึ่งอุตสาหกรรม หวังเป็นแหล่งพลังงานชีวภาพ ทางเลือกใหม่สำหรับโรงไฟฟ้าชีวมวลและโรงไฟฟ้าถ่านหินในอนาคต ต่อยอดการใช้ประโยชน์หลากหลายทั้งด้านพลังงาน ภาคเกษตร การบำบัดน้ำ และวัสดุก่อสร้างสีเขียว ขับเคลื่อนความมั่นคงทางพลังงาน การเกษตร การบริหารจัดการน้ำ และโครงสร้างพื้นฐานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน

ดร. ภญ. อุรชา รักษ์ตานนท์ชัย ผอ.ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กล่าวว่าทีมวิจัยนาโนเทคได้พัฒนาเทคโนโลยีเปลี่ยนของเหลือจากภาคเกษตรให้เป็น ไบโอชาร์ (Biochar)

ดร.สัญชัย คูบูรณ์ จากทีมวิจัยตัวเร่งปฏิกิริยา (CAT) กลุ่มวิจัยการเร่งปฏิกิริยาระดับนาโนการดูดซับและการคำนวณ (NCAS) นาโนเทค สวทช. กล่าวว่าไบโอชาร์ในมุมการวิจัยและพัฒนาแตกต่างจากการเผาถ่านชีวมวลทั่วไป โดยควบคุมกระบวนการ ความร้อน ระยะเวลา ให้ได้ประสิทธิภาพ เหมาะกับการใช้งานแต่ละประเภทที่ความต้องการต่างกัน  

ระบบปฏิกรณ์ผลิตไบโอชาร์จากของเหลือทางการเกษตร เป็นเตาเผาชีวมวลที่ออกแบบกระบวนการเฉพาะด้วยเทคโนโลยี Dry Torrefaction (การเผาแห้งอุณหภูมิต่ำ) และ Pyrolysis (การเผาแบบไร้อากาศ) นาโนเทคพัฒนาขึ้นด้วยองค์ความรู้เคมีชีวภาพ  การออกแบบเชิงวิศวกรรมขนาดใหญ่ ทำให้แตกต่างจากระบบเผาชีวมวลแบบเดิม กระบวนการนี้ควบคุมอุณหภูมิระหว่าง 300-600 องศาเซลเซียส ในสภาวะออกซิเจนต่ำ ผลลัพธ์เป็นไบโอชาร์ ที่มีค่าความชื้นต่ำ คาร์บอนสูง ให้ค่าความร้อนสูง หรือพัฒนาให้ได้ไบโอชาร์ ที่มีโครงสร้างระดับนาโน สำหรับต่อยอดโดยใช้นาโนเทคโนโลยี ให้ได้วัสดุคาร์บอนสำหรับการปรับปรุงดิน การบำบัดน้ำ วัสดุก่อสร้างสีเขียว การดักจับคาร์บอน และอื่น ๆ

          “เราพัฒนาต้นแบบระบบปฏิกรณ์ผลิตถ่านชีวภาพและไบโอชาร์จากวัสดุชีวมวลเหลือทิ้ง ผลิตไบโอชาร์ได้ 300 กิโลกรัมต่อชีวมวล 1 ตัน ร่วมมือกับโรงไฟฟ้า โดยควบคุมปัจจัยต่าง ๆ ที่ส่งผลต่อคุณภาพ ทั้งค่าความชื้น ค่าความร้อน ระยะเวลาการเผาที่เหมาะกับชนิดของชีวมวลนั้นๆ เป็นไบโอชาร์ที่มีพลังงานสูงในระดับที่ผลิตไฟฟ้าได้ ก้าวข้ามข้อจำกัดของโรงไฟฟ้าชีวมวล แม้ต้นทุนของไบโอชาร์ยังสูง แต่แนวโน้มของ Carbon Tax จะสูงขึ้น ความต้องการ Carbon Credit มากขึ้น แนวโน้มต้นทุนการผลิตไบโอชาร์จะลดลง จะทำให้เทคโนโลยีเดินหน้าอย่างต่อเนื่อง” ดร. สัญชัยกล่าว

          ไบโอชาร์ที่ได้นำไปต่อยอดสู่กลุ่มเป้าหมาย อุตสาหกรรมพลังงาน เช่น โรงไฟฟ้าชีวมวลที่มีมากกว่า 200 แห่งทั่วประเทศ โรงไฟฟ้าถ่านหินที่อนาคตจะถูกจำกัดการใช้วัตถุดิบ ทั้งนี้ไบโอชาร์ เป็นวัสดุคาร์บอนหมุนเวียนจากชีวมวล ที่ผ่านกระบวนการทางความร้อน สมบัติเปลี่ยนแปลงจากเดิม ใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย

          นอกจากนี้ ทีมวิจัยนาโนเทคที่นำไบโอชาร์ไปใช้ในด้านการเกษตร เช่นสารปรับปรุงดิน ช่วยกักเก็บสารคีเลตจุลธาตุ อาหารที่เป็นประโยชน์ต่อพืช ทั้งธาตุหลักและธาตุรองเสริม ด้านสิ่งแวดล้อมอย่างการพัฒนาไบโอชาร์เป็นตัวช่วยดักจับคาร์บอน หรือตัวกรองเพื่อการบำบัดน้ำ ในอุตสาหกรรมก่อสร้างนำไปใช้เป็นวัสดุก่อสร้างสีเขียว ทดแทนการใช้วัสดุอื่น ลดการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ยังคงสมบัติของวัสดุก่อสร้างนั้น ๆ

#ปฏิกรณ์ผลิตถ่านชีวภาพ-ไบโอชาร์