วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อการจัดการขยะชุมชน

เรียบเรียงและจัดทำ Infographic โดย
เรวดี อนุวัฒนา
นักวิจัยอาวุโส
ศูนย์เชี่ยวชาญนวัตกรรมพลังงานสะอาดและสิ่งแวดล้อม (ศนพ.)

ก๊าซชีวภาพในระดับชุมชนและครัวเรือน (Biogas Production)


ก๊าซชีวภาพในระดับชุมชนและครัวเรือน Biogas Production

วว. กับการสนองงานโครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริด้านพลังงานทดแทน

 วว. กับการสนองงานโครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริด้านพลังงานทดแทน

>>>>> โดย  วัชรีวรรณ ทรัพย์รุ่งเรือง <<<<<

15676352_10154973150273938_3643245635217486564_o (1)

 

          ในการเสวนา “วว….สืบสานงานพ่อ” ณ วว.เทคโนธานี คลองห้า เมื่อปลายเดือนธันวาคม ที่ผ่านมาดร.ธีรภัทร ศรีนรคุตร ผู้เชี่ยวชาญพิเศษ ได้เล่าให้ชาว วว. ฟังว่า วว. ได้เริ่มดำเนินการโครงการเอทานอล ซึ่งเป็นโครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริด้านพลังงานทดแทน มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2522 ซึ่งเป็นปีที่ท่านผู้เชี่ยวชาญพิเศษ ได้เริ่มเข้ามาทำงาน ในตำแหน่งวิศวกร ท่านได้เล่าว่า พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ได้ทรงมีพระราชดำริว่าวิกฤตด้านพลังงานกระทบกับชีวิตของมนุษย์บนโลกใบนี้อย่างต่อเนื่อง จะเห็นจากการเกิดวิกฤตพลังงานนับตั้งแต่ปี 2516 ราคาน้ำมันปรับตัวสูงขึ้นแบบก้าวกระโดด เนื่องจากสงคราม และต่อมาในปี 2523 ก็เกิดวิกฤตพลังงานขึ้น โดยประเทศไทยซึ่งเป็นประเทศเล็กๆ มีเนื้อเพียงแค่ที่ราวๆ 1 % ของโลกใบนี้ กลับต้องนำเข้าน้ำมันเป็นมูลค่านับล้านล้านบาท แต่ด้วยสายพระเนตรอันกว้างไกลของพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ทรงเห็นว่าประเทศไทยเราตั้งอยู่บนแผ่นดินสุวรรณภูมิซึ่งมีความอุดมสมบูรณ์ ด้วยพืชพันธุ์ธัญญาหารมากมาย พระองค์จึงทรงมีพระราชดำริให้นำเอาพืชผลทางเกษตรที่มีอยู่มาผลิตเป็นพลังงานทดแทนการนำเข้าน้ำมัน ซึ่งเป็นพลังงานฟอสซิลเกิดจากการทับถมของซากพืช ซากสัตว์ใช้เวลาเป็นล้านๆ ปี มาทำทดแทนน้ำมัน โดยไม่ต้องใช้เวลาเป็นล้านล้านปีเพื่อที่จะรอน้ำมัน

          วว. จึงได้คิดโครงการสนองแนวพระราชดำริดังกล่าว ด้วยการนำเอาพืชผลทางการเกษตร ได้แก่ มันสำปะหลัง  และอ้อย มาผลิตเป็นเอทานอลใช้ทดแทนน้ำมัน โดยเริ่มทำโครงการวิจัยและพัฒนานี้ ตั้งแต่ปี 2522  ต่อมาในปี 2524 จึงเริ่มสร้างโรงงานต้นแบบ และเริ่มทดลองผลิตในปี 2526 จากนั้นจึงเริ่มทดลองตลาดครั้งแรกในปี 2528 ด้วยการเอาเอทานอลผสมน้ำมันเบนซินได้เป็นแก๊สโซฮอล์ (สมัยนั้นเรียก เบนโซฮอล์ หรือน้ำมันเบนซินพิเศษ) สุดท้ายเมื่อประสบความสำเร็จเราก็เสนอเรื่องเข้าคณะรัฐมนตรี (ครม.) ไป 4 ครั้ง แต่เนื่องจากสมัยก่อนราคาน้ำมันอาจจะไม่แพงมาก ทำเป็นเชิงพาณิชย์อาจจะไม่คุ้ม ทำให้โครงการหยุดชะงัก

          จนกระทั่งในปี 2540 หลังจาก ดร.ธีรภัทร สำเร็จการศึกษาปริญญาเอกกลับจากต่างประเทศ จึงเริ่มเสนอโครงการฯ ในระดับนโยบายให้กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ซึ่งทางกระทรวงฯ ได้พิจารณาเห็นว่าเป็นโครงการที่ดี จึงได้ตั้งเป็นคณะกรรมการขึ้นมาศึกษา โดย วว. สนับสนุนข้อมูลด้านเทคนิค และให้มีการไปศึกษาดูงานที่ประเทศบราซิล เนื่องจากเป็นประเทศแรกที่มีการใช้เอทานอลเป็นเชิงพาณิชย์ โดยยึดหลักการที่ว่า เมื่อเขาทำได้ เราก็ต้องทำได้ จากนั้นก็เริ่มทำการประชาสัมพันธ์โครงการฯ ผ่านสื่อโทรทัศน์ครั้งแรกในรายการท้าพิสูจน์ หัวข้อ “มันสำปะหลังนำมาทำน้ำมันได้จริงหรือ” ซึ่ง ดร.ธีรภัทร ได้ร่วมรายการเพื่อให้ความรู้เกี่ยวกับเอทนอล

          ต่อมาในวันที่ 19 กันยายน 2543 กระทรวงวิทยาศาสตร์ฯ ได้นำเรื่องเอทานอลเข้าที่ประชุม ครม. ซึ่งครม. มีมติให้สนับสนุนและส่งเสริมการใช้เอทานอลในเชิงพาณิชย์ จากนั้นรัฐมนตรีกระทรวงอุตสาหกรรมขณะนั้นได้ขอให้ย้ายโครงการฯ นี้ ไปอยู่ภายใต้กระทรวงอุตสาหกรรม ตั้งเป็น “คณะกรรมการเอทานอลแห่งชาติ” โดย ดร.ธีรภัทร ได้รับเกียรติให้เป็นกรรมการผู้ทรงคุณวุฒิ ดำเนินการเรื่องนโยบาย ระเบียบ กฎเกณฑ์ต่างๆ ซึ่งเป็นที่มาของการผลิตเอทานอลเชิงพาณิชย์ และในปัจจุบันมีโรงงานผลิตเอทานอล 22 โรงงาน ผลิตเอทานอลได้วันละประมาณ 4 ล้านลิตร

15540914_10154973150638938_5038547393470841823_o (1)          อย่างไรก็ตาม ภายหลังจากที่รัฐบาลเปิดให้เอกชนเข้ามาลงทุนแล้ว ยังมีประชาชนส่วนหนึ่งยังไม่เชื่อว่าเอทานอลสามารถนำมาทดแทนน้ำมันได้จริง ดร.ธีรภัทร ได้ประสานความร่วมมือกับ ดร.อนุสรณ์ แสงนิ่มนวล ผู้อำนวยการอาวุโสของบริษัท บางจากปิโตรเลียม จำกัด (มหาชน) ในขณะนั้น ได้อนุมัติงบประมาณให้ วว. มา 7 แสนบาท สำหรับซ่อมแซมโรงงานต้นแบบผลิตเอทานอลของ วว. ที่บางเขน เพื่อให้ผลิตเอทานอลส่งให้บางจากนำไปทดลองตลาดระหว่างปีพ.ศ. 2544 – 2546 และเพื่อเป็นการสร้างความมั่นใจ จึงได้ขอความร่วมมือทดลองใช้แก๊สโซฮอล์กับรถยนต์ของทางราชการก่อน

              ดร.ธีรภัทร กล่าวว่า “การใช้เอทานอล หรือแก๊สโซฮอล์ในประเทศไทยจะเกิดขึ้นไม่ได้เลยถ้าไม่มี วว. ที่เป็นหน่วยงานหลักของประเทศในการดำเนินโครงการเอทานอลสนองแนวพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ตลอดชีวิตการทำงานได้ทำงานในโครงการเอทานอลประมาณเกือบ 50 โครงการ และมีโอกาสได้เข้าเฝ้าพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชถึง 4 ครั้ง แต่ครั้งที่ภาคภูมิใจมากที่สุดในชีวิตคือ ครั้งที่ได้ทูลเกล้าถวายหนังสือเฉลิมพระเกียรติ พลังงานทดแทนเอทานอลไบโอดีเซล เล่มนี้ถือเป็นคัมภีร์เล่มแรกสำหรับเอทานอลในเมืองไทย”

          โครงการเอทานอลของ วว. ถือเป็นความภาคภูมิใจของ วว. เป็นอย่างมาก ที่ได้สนองพระราชดำริพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ในเรื่อง การลดการนำเข้าพลังงาน และช่วยเหลือเกษตรกรหลาย 10 ล้านครัวเรือน และช่วยประเทศไทยมีพลังงานสะอาดใช้ อย่างยั่งยืน

—————————————————————————-

เตาพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานฟรี จากค่ายเยาวชนสะแกราช

เตาพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานฟรี จากค่ายเยาวชนสะแกราช

>>>>> โดย วัชรีวรรณ ทรัพย์รุ่งเรือง <<<<<

          “ไข่ต้มพลังงานแสงอาทิตย์ของเด็กๆ พร้อมทานแล้วค่ะ”

           ไม่น่าเชื่อว่า เพียงระยะเวลาแค่ 3 – 4 ชั่วโมง กับแสงแดดจ้าในฤดูร้อนกลางป่าดิบแล้งสะแกราช จะทำให้เยาวชนสมาชิกค่ายเยาวชนวิทยาศาสตร์ ของ วว. ได้รับประทานไข่ไก่ที่สุกทั่วถึงกัน

          เราได้ให้น้องๆ เยาวชนทำการทดลอง ประดิษฐ์เตาพลังงานแสงอาทิตย์ เลียบแบบตามหลักการทำเตาพลังงานแสงอาทิตย์แบบกล่อง (Solar Box Cooker) ของมูลนิธิศูนย์สื่อเพื่อการพัฒนา ด้วยหลักการง่ายๆ อันได้แก่ การใช้พื้นผิวโลหะที่รองรับและสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ และเปลี่ยนไปเป็นพลังงานความร้อน ก่อนที่จะถ่ายเทไปสู่พื้นผิวภาชนะที่รองรับอาหารที่ต้องการปรุงให้สุก

image001image003

 

          ด้วยหลักการดังนี้ จะได้ เตาพลังงานแสงอาทิตย์แบบกล่อง (Solar Box Cooker) ที่มีลักษณะเป็นกล่องสี่เหลี่ยม ภายในกล่องสี่เหลี่ยมมีผนัง 4 ด้าน และพื้น 1 ด้านที่เป็นฉนวนกันความร้อนที่สามารถกักเก็บความร้อน ส่วนด้านบนของกล่องปิดด้วยกระจกใส เมื่อแสงแดดส่องผ่านกระจกเข้าไปในกล่อง จะถูกดูดซับไว้ด้วย แผ่นรองรับแสงสีดำและภาชนะใส่อาหารสีดำ พลังงานแสงที่ถูกดูดซับเอาไว้จะเปลี่ยนไปเป็นพลังงานความร้อนสะสมอยู่ภายในกล่อง

       น้องๆ เยาวชน แบ่งกลุ่มกันออกไปเป็น 5 กลุ่ม แต่ละกลุ่มช่วยกันสร้างเตาเลียนแบบเตาพลังงานแสงอาทิตย์แบบกล่อง (Solar Box Cooker) ด้วยหลักการเดียวกัน จากวัสดุ อุปกรณ์ที่พอหาได้ ได้แก่ ลังกระดาษ A4 กระดาษอะลูมิเนียมฟอยล์ ปกเอกสารแผ่นใส กระดาษโปสเตอร์สีดำ กรรไกร คัตเตอร์ แลกซิน ฯลฯ

         จากการสังเกตการณ์ของทีมงาน และพี่เลี้ยง พบว่าเยาวชนทุกคนตื่นเต้นมาก และร่วมมือร่วมใจช่วยกันประดิษฐ์เตาพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นอย่างดี หลายกลุ่มทำได้เหนือความคาดหมายว่าเยาวชนชั้นประถมศึกษาตอนปลายจะสามารถทำได้ น้องๆ ใช้หลักการสังเกต พยายามประดิษฐ์เลียนแบบเตาต้นแบบให้ใกล้เคียงได้มากที่สุด มีการใช้หลักการดูดซับแสง-โดยใช้กระดาษสีดำ หลักการสะท้อนของแสง-ใช้อะลูมิ
เนียมฟอยล์ หลักการกักเก็บความร้อน-ใช้แผ่นใสปิดหน้ากล่อง จนทำให้หลายกลุ่มประสบความสำเร็จในการทำไข่ให้สุก

 

image008image004image006

 

          กิจกรรมนี้ ถือว่าประสบผลสำเร็จเป็นอย่างดี เยาวชนชื่นชอบเป็นอย่างมาก เพราะเป็นกิจกรรมที่น้องๆ ได้ลงมือทำเอง ประดิษฐ์สิ่งของ และทำการทดลองเรื่องพลังงานแสงอาทิตย์ (solar energy) ด้วยตัวเอง สร้างความรู้ (knowledge) ความภาคภูมิใจ (proudly) ให้กับเยาวชน และยังก่อให้เกิดความตระหนัก (awareness) ด้านการอนุรักษ์พลังงาน ส่งผลให้เยาวชนมีทัศนคติ (attitude) ที่ดีต่อการรักษาทรัพยากรธรรมชาติ เพื่อโลกที่น่าอยู่มากยิ่งขึ้น

เทคโนโลยีการแยกก๊าซไฮโดรเจนหรือก๊าซชีวภาพให้บริสุทธิ์

เทคโนโลยีการแยกก๊าซไฮโดรเจนหรือก๊าซชีวภาพให้บริสุทธิ์  การวิจัยนี้ถือเป็นการพัฒนาวิธีการทำความสะอาดก๊าซไฮโดรเจนชีวภาพ หรือ ก๊าซชีวภาพ ให้มีความบริสุทธิ์สูงขึ้น โดยใช้สารดูดซับชนิดซีโอไลต์จากตะกรันเหล็กหรือเถ้าลอยจากการเผาไหม้ชีวมวลผลิตเป็นสารกรองก๊าซให้สามารถเลือกดูดซับเฉพาะก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยในเครื่องแยกก๊าซสลับความดัน (Pressure Swing Adsorbtion : PSA) ซึ่งเครื่องแยกก๊าซที่พัฒนาขึ้นสามารถถอดเปลี่ยนไส้กรองที่บรรจุสารดูดซับก๊าซได้ และมีข้อดีกว่าการใช้หอดูดซึมด้วยสารเคมีชนิดเบส (Scrubber) เนื่องจากการใช้หอดูดซึมชนิดเบส นิยมใช้สารละลายชนิดโซเดียมไฮดรอกไซด์ และ น้ำปูนขาว ที่สารละลายเบสเหล่านี้มีอายุในการใช้งานที่สั้นกว่า การใช้สารดูดซับก๊าซ อีกทั้งก่อให้เกิดปริมาณน้ำเสียที่มีฤทธิ์เป็นเบส อีกทั้งไม่สามารถนำ CO2 กลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ได้ ซึ่งอาจส่งผลต่อต้นทุนการใช้สารเคมีเพื่อทำให้เป็นกลาง และมีผลต่อต้นทุนการกำจัดของเสียภายหลังการบำบัด

f3

หลักการการแยกก๊าซไฮโดรเจนหรือก๊าซชีวภาพให้บริสุทธิ์ด้วยเครื่องแยกก๊าซสลับความดันนี้ มีหลักการทำงานคือการใช้ความดันสลับเพื่อช่วยการแยกก๊าซให้บริสุทธิ์  ภายในประกอบด้วยหอดูดซับ 2 หอที่มีตะแกรงสำหรับถอดเปลี่ยนไส้กรองสารดูดซับก๊าซ หอดูดซับที่มีความดันสูงจะสามารถกำจัดก๊าซปนเปื้อน เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ หรือก๊าซปนเปื้อนอื่นๆ และหอดูดซับที่มีความดันด่ำจะมีหน้าที่ในการทำความสะอาดก๊าซ และแยกก๊าซที่ดูดซับในสารดูดซับออกเพื่อเก็บในส่วนถังเก็บก๊าซ และมีการสลับความดัน เพื่อให้ก๊าซภายหลังการแยกมีความบริสุทธิ์มากขึ้น เครื่องแยกก๊าซแบบสลับความดันมีประสิทธิภาพในการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า ร้อยละ 98% และสามารถปรับให้มีก๊าซไฮโดรเจนในก๊าซไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์เพิ่มสูงขึ้นหรือพัฒนาคุณภาพก๊าซชีวภาพเทื่ออัดเข้าสู่ถัง (Compressed biogas : CBG) เมื่อทดแทนก๊าซ NGV

 

สนใจติดต่อ กองการตลาด สำนักจัดการเทคโนโลยีและนวัตกรรม โทร. 0-2577-9436-38 หรือ Call Center 0-2577-9300 e-mail : marketing_tistr@tistr.or.th

ระบบหมักก๊าซชีวภาพ

ระบบหมักก๊าซชีวภาพ  เป็นระบบที่ย่อยสลายสารอินทรีย์ในสภาวะไร้อากาศ โดยย่อยสลายสารอินทรีย์ เช่น น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมแปรรูปผลิตผลทางการเกษตร  มูลสัตว์ต่างๆ และขยะอินทรีย์ เช่น เศษอาหาร  เศษผักสด เป็นต้น ไปเป็นก๊าซชีวภาพ อันได้แก่ ก๊าซมีเทน และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นหลัก  โดยมีก๊าซมีเทนประมาณ ร้อยละ 70 ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ เช่น นำไปเป็นเชื้อเพลิงหุงต้ม  ผลิตไฟฟ้าหรือผลิตความร้อน  ระบบหมักก๊าซชีวภาพในปัจจุบันได้มีการพัฒนารูปแบบให้มีการทำงานที่ง่ายขึ้น ไม่ยุ่งยากซับซ้อน และมีค่าใช้จ่ายต่ำ  นอกจากนี้ระบบหมักก๊าซชีวภาพสามารถช่วยลดปัญหาภาวะโลกร้อน (Global Warming) ได้ ซึ่งได้พัฒนาระบบผลิตก๊าซชีวภาพเป็น 2 รูปแบบ ได้แก่

 

  1. แบบถังเดียว เหมาะสำหรับครัวเรือนที่มีวัตถุดิบไม่มากและมีพื้นที่น้อย ประกอบด้วยถังหมักกรด ถังผลิตก๊าซชีวภาพและถังเก็บก๊าซรวมอยู่ในถังเดียวกัน
    f1

* ขนาดของถัง                                เส้นผ่าศูนย์กลาง 1.4 เมตร สูง 1.5 เมตร

* ปริมาณวัตถุดิบต่อวัน                       20 ลิตรต่อวัน

 

  1. แบบถังผสม เหมาะสำหรับสถานประกอบการที่มีวัตถุดิบในปริมาณมากและมีพื้นที่มาก
    f2

* ขนาดของถังหมักกรด                       เส้นผ่าศูนย์กลาง  0.5 เมตร สูง 1 เมตร

* ขนาดถังหมักก๊าซชีวภาพ                   เส้นผ่าศูนย์กลาง 0.8 เมตร สูง 1.5 เมตร

* ขนาดถังเก็บก๊าซ มี 2 ถัง                   เส้นผ่าศูนย์กลาง 0.8 เมตร และ 1.5 เมตร

* ปริมาณวัตถุดิบต่อวัน                       40 ลิตรต่อวัน

* กำลังการผลิตก๊าซชีวภาพต่อวัน            1,100 ลิตรต่อวัน

 

สนใจติดต่อ กองการตลาด สำนักจัดการเทคโนโลยีและนวัตกรรม โทร. 0-2577-9436-38 หรือ Call Center 0-2577-9300 e-mail : marketing_tistr@tistr.or.th