ก๊าซชีวภาพในครัวเรือน เปลี่ยนขยะอาหารให้เป็นพลังงาน

นักวิจัยออสเตรเลีย เผย การนำก๊าซชีวภาพมีใช้ในครัวเรือน สามารถช่วยสิ่งแวดล้อม เปลี่ยนขยะเป็นพลังงาน และลดค่าใช้จ่ายในบ้านได้จริง

ในยุคภาวะโลกร้อน การเปลี่ยนเปลี่ยนสภาพภูมิอากาศมีความน่ากังวลและพลังงานสำรองลดลงอย่างต่อเนื่อง ทำให้เห็นประโยชน์ของก๊าซชีวภาพได้ชัดเจนมากขึ้น เพราะเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์ แต่ศักยภาพของพลังงานเหล่านี้ส่วนใหญ่ ถูกทิ้งให้สูญเปล่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศที่พัฒนาแล้ว 

จากการวิจัยและประสบการณ์ของแซมูแอล อเล็กซานเดอร์ นักวิจัยจาก Melbourne Sustainable Society Institute, มหาวิทยาลัยเมลเบิร์น กล่าวว่า ก๊าซชีวภาพสามารถผลิตใช้ในครัวเรือนได้อย่างจริงจังและต่อเนื่อง และหากทุกคนพร้อมที่จะทำเช่นนั้น มันก็อาจจะก่อให้เกิน “เกิดการปฏิวัติพลังงานสีเขียวในท้องถิ่น” ได้เลยทีเดียว

ก๊าซชีวภาพคืออะไร?

ก๊าซชีวภาพถูกผลิตขึ้นเมื่อมีการหมักสารอินทรีย์ภายใต้ภาวะไร้อากาศ กระบวนการนี้ก่อให้เกิดเป็นส่วนผสมของก๊าซหลายชนิดโดยได้มีเทนเป็นส่วนใหญ่ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์

เมื่อก๊าซชีวภาพถูกกรองเพื่อขจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์ออกทำให้เกิดส่วนผสมที่สามารถเผาผลาญเป็นแหล่งพลังงานสำหรับทำอาหาร, แสงสว่าง, หรือน้ำร้อน  เมื่อบีบอัดก๊าซชีวภาพนั้นก็จะสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานพาหนะได้ ในเชิงพาณิชย์ก๊าซชีวภาพสามารถใช้ในการผลิตไฟฟ้าหรือแม้กระทั่งการกลั่นและป้อนเข้าสู่เครือข่ายพลังงานได้

ประเภทของสารอินทรีย์ที่ใช้ในการผลิตก๊าซชีวภาพ ได้แก่ เศษอาหาร, ปุ๋ยที่ทำจากมูลสัตว์ และผลผลิตทางการเกษตร ระบบเชิงพาณิชย์บางแห่งใช้น้ำทิ้งเพื่อผลิตและจับก๊าซชีวภาพ

ประโยชน์ของก๊าซชีวภาพ

ประโยชน์หลักของก๊าซชีวภาพคือการหมุนเวียน ไม่ว่าการผลิตน้ำมันและเชื้อเพลิงสำรองอื่นๆ จะเพิ่มขึ้นจนถึงจุดสูงสุดหรือลดลงอย่างไร เราจะสามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้เสมอ ตราบใดที่ดวงอาทิตย์ยังส่องแสงและพืชสามารถเจริญเติบโตได้

ก๊าซชีวภาพมีการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์ เนื่องจากขณะก๊าซคาร์บอนไดอ๊อกไซด์(CO₂)ที่ปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศเผาไหม้นั้นไม่เกินจุดที่จะถูกดึงออกจากชั้นบรรยากาศได้ ดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่า เมื่อสารอินทรีย์หมักรวมกันภายใต้สภาวะไร้อากาศ จะทำให้ก๊าซมีเทนเกิดขึ้น มีการประเมินว่าในแต่ละปีมีการปลดปล่อยก๊าซมีเทนออกสู่บรรยากาศในแต่ละปีระหว่าง 590 ล้านถึง 800 ล้านตัน นี่เป็นข่าวร้ายสำหรับสภาพภูมิอากาศ

ปอนด์ต่อปอนด์ ก๊าซมีเทนสร้างภาวะก๊าซเรือนกระจกได้มากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์มาก แต่ในระบบก๊าซชีวภาพนี้ ก๊าซมีเทนนี้ถูกจับและแปลงเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อเชื้อเพลิงถูกเผา เนื่องจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกย่อยสลายตามธรรมชาติในชั้นบรรยากาศดังนั้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของก๊าซชีวภาพ จึงเป็นศูนย์

ประโยชน์อื่นๆของก๊าซธรรมชาติก็ยังมีอีกเช่น สารอินทรีย์ที่ใช้ในระบบย่อยสลายก๊าซชีวภาพเป็นของเสียที่เกิดขึ้นในครัวเรือน เมื่อใช้ก๊าซชีวภาพเราสามารถลดปริมาณของเศษอาหารและวัสดุอินทรีย์อื่น ๆ ที่ถูกส่งไปฝังกลบได้

นอกจากนี้ระบบก๊าซชีวภาพยังผลิตกากตะกอนที่อุดมด้วยสารอาหารซึ่งสามารถนำมาเป็นปุ๋ยรดน้ำให้พืชผักในระบบเกษตรกรรม ทั้งหมดทั้งมวลนี้สามารถช่วยในการพัฒนาความเป็นอิสระด้านพลังงาน สร้างความยืดหยุ่นและประหยัดค่าใช้จ่ายได้

การทดลองก๊าซชีวภาพของแซมูแอล อเล็กซานเดอร์

ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เขาได้ติดตั้งระบบก๊าซชีวภาพในครัวเรือน 2 – 3  ชนิดที่มีในปัจจุบันซึ่งโดยใช้ค่าใช้จ่ายราว 1,000 เหรียญออสเตรเลีย และได้รับความประทับใจจากความสะดวกและการใช้งานมาก

วิธีการทดลองคือ ใส่ของเสียที่เป็นขยะจากอาหารราวๆ 2 กิโลกรัมในแต่ละวัน และจนถึงขณะนี้ก็มีก๊าซมากพอที่จะปรุงอาหาร บางทีก็วันละ 2 ครั้ง ถ้าต้องการก๊าซมากขึ้น ก็สามารถใส่สารอินทรีย์ให้มากขึ้นได้

โดยเขาจะตรวจดูระบบการทำงานนี้ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของงานวิจัย และจะเผยแพร่ข้อมูลอัปเดตในเวลาที่กำหนด

แรงจูงใจส่วนตัวของแซมูแอลในการสำรวจและทำวิจัยเกี่ยวกับก๊าซชีวภาพ เกิดขึ้นจากความปรารถนาที่จะลดการใช้พลังงานในครัวเรือนของเขาเอง ซึ่งจนถึงตอนนี้มันก็ดีขึ้นเรื่อยๆ

“เราได้ตัดการเชื่อมต่อจากโครงข่ายก๊าซแบบเดิมแล้วและตอนนี้ก็มีเงินมากขึ้นในการใช้จ่ายโครงการอื่นๆ เช่นการขยายแผงโซล่าร์เซลล์ เป็นต้น

เมื่อพิจารณาถึงระดับที่น่าตกใจของเศษอาหารในออสเตรเลีย ผมก็ชอบไอเดียที่จะเปลี่ยนขยะให้กลายเป็นพลังงานสีเขียว เพื่อนบ้านของผมช่วยบริจาคสารอินทรีย์เพื่อเสริมปัจจัยการผลิตของเราเอง เพิ่มการมีส่วนร่วมของชุมชน เมื่อจำเป็น ผมปั่นจักรยานไปตลาดผักในท้องถิ่นและกระโดดลงในถังขยะอาหารขนาดใหญ่ของพวกเขาเพื่อเอาสิ่งที่ผมต้องการหลังจากที่ได้รับอนุญาตแล้ว

พวกเขาคิดว่าผมบ้า แต่ผมคิดว่าการใช้เชื้อเพลิงที่เป็นพลังงานสำรองที่เหลือน้อยแล้วต่างหากที่เรียกว่า บ้า”

อุปสรรคและผลที่คาดว่าจะได้รับ

ก๊าซชีวภาพในครัวเรือนมีการผลิตกันอย่างแพร่หลายในภูมิภาคต่างๆ ที่กำลังพัฒนาของโลก ธนาคารโลกและองค์การสหประชาชาติ ให้การสนับสนุนการใช้พลังงานราคาถูก และแหล่งพลังงานสะอาด จีนมีโรงงานผลิตก๊าซชีวภาพ 27 ล้านแห่ง

แต่ภูมิภาคที่พัฒนาแล้วรวมทั้งออสเตรเลียกลับใช้ประโยชน์จากศักยภาพอันกว้างใหญ่นี้อย่างช้าๆ เนื่องจากออสเตรเลียเป็นประเทศที่มีการใช้คาร์บอนมากที่สุดในโลก นี่เป็นเรื่องโชคร้าย

ความล้มเหลวที่จะยอมรับก๊าซชีวภาพในครัวเรือนส่วนหนึ่งเนื่องจากขาดกฎระเบียบที่ชัดเจนเกี่ยวกับการใช้งาน บ้านที่จะใช้ก๊าซชีวภาพอยู่ที่ไหน? เกือบทุกสนามหลังบ้านของออสเตรเลียมีขวดก๊าซเพื่อใช้ในการทำบาร์บีคิว ดังนั้นเป็นเป็นที่ชัดเจนแล้วว่าการจัดเก็บก๊าซในสนามหลังบ้านไม่ใช่ปัญหา

ระบบก๊าซชีวภาพของแซมูแอลมาพร้อมกับใบรับรองด้านความปลอดภัย การรับประกัน และการประกันภัยที่ดี และระบบเหล่านี้ไม่ใช้ท่อก๊าซแรงดันสูง

การผลิตก๊าซชีวภาพในบ้านไม่ได้เป็นเรื่องปกติ แต่เขาเชื่อว่ารัฐบาลควรจะร่างกฎหมายขึ้นมาเพื่อรองรับสภาเทศบาลเมืองและควรให้คำแนะนำและให้ความช่วยเหลือแก่เจ้าของบ้านที่มีความสนใจในเรื่องนี้ และเขาหวังว่าจะมีความคืบหน้าในเรื่องนี้

การทดลองที่ได้รับการจัดการอย่างรอบคอบของแซมูแอลแสดงให้เห็นว่าก๊าซชีวภาพในครัวเรือนสามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยและประสบความสำเร็จได้

อย่างไรก็ตามก๊าซชีวภาพเป็นเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ได้ แต่จำเป็นต้องได้รับการกรองสารไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เป็นพิษ เช่นเดียวกับเชื้อเพลิงใดๆ ดังนั้นจึงควรใช้อย่างระมัดระวัง แต่ไม่จำเป็นต้องกลัว ไม่ว่าอย่างไรก๊าซฟอสซิล หรือเชื้อเพลิงที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบันก็เป็นอันตรายมากกว่า

 

จากบทความของ

Samuel Alexander แซมูแอล อเล็กซานเดอร์
นักวิจัยจาก Melbourne Sustainable Society Institute,
มหาวิทยาลัยเมลเบิร์น
ลิงก์ต้นเรื่อง - https://theconversation.com/home-biogas-turning-food-waste-into-renewable-energy-89920 
เครดิตภาพ : pixabay