ไบโอชาร์ (Biochar) อีกหนึ่งทางเลือกใหม่ในการผลิตพลังงาน


ในบริเวณมหาวิทยาลัยจอร์เจีย เครื่องเผาไหม้ไบโอชาร์ที่เป็นอีกหนึ่งทางเลือกใหม่ในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อม เช่น การสร้างพลังงาน
ผลิตภัณฑ์อาหารและการลดภาวะโลกร้อน วิศวกรนักวิจัยไบอัน ไบเบน หนึ่งในนักวิจัยที่ทำการค้นคว้าเกี่ยวกับการรีไซเคิลคาร์บอนในแบบต่างๆ
 ซึ่งขณะนี้นายไบเบนได้ให้ความสนใจ “ถ่านชีวภาพ หรือ Biochar” เป็นอย่างมาก ถ่านชีวภาพชนิดนี้ทำมาจากของเสียจากสิ่งมีชีวิต (organic waste)
ที่มีลักษณะเหมือนถ่านหินที่มีรูพรุน ซึ่งสสารเหล่านั้นอาจจะได้มาจากซากต้นไม้ การเพาะปลูกหรือมูลสัตว์ เช่น เศษไม้ ซางข้าวโพด เปลือกถั่วลิสงหรือแม้แต่ปุ๋ยมูลสัตว์ที่ได้จากสัตว์

นายไบเบนได้นำเอาสสารต่างๆข้างต้นใส่เข้าไปในเครื่องที่มีลักษณะเหมือนถังแปดเหลี่ยมที่สามารถให้ความร้อนด้วยอุณหภูมิสูงมากๆ
ซึ่งในบางกรณีต้องมีความร้อนสูงมากเกินกว่า 1000 องศาฟาเรนไฮด์ สสารเหล่านั้นจะถูกให้ความร้อนผ่านกระบวนการย่อยสลาย
ด้วยการให้ความร้อนทางเคมีเรียกว่า ไพโรไลซิส (Pyrolysis) หลังจากผ่านกระบวนการดังกล่าวภายในไม่กี่ชั่วโมง
สสารจากสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นจะถูกเปลี่ยนไปเป็นวัตถุที่มีลักษณะกลมเหมือนถ่านหินซึ่งชาวไร่สามารถใช้สสารเหล่านี้เป็นปุ๋ย
และก๊าซที่ได้จากกระบวน การนี้สามารถให้พลังงานไฟฟ้าแก่รถยนต์ได้

ถ่านชีวภาพหรือไบโอชาร์นั้นได้รับการพิจารณาจากนักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายให้เป็นเสมือนทองสีดำของชาวเกษตรกรรม
ด้วยคุณสมบัติที่มีสารคาร์บอนสูงและมีรูพรุนตามธรรมชาติช่วยให้ไบโอชาร์สามารถอุ้มน้ำและธาตุต่างๆรวมถึงการป้องกัน
จุลินทรีย์ที่อยู่ในดิน อีกทั้งยังเป็นการเพิ่มการย่อยสลายและแยกก๊าซคาร์บอนได- ออกไซด์เอาไว้ในดิน
ในขณะที่ไบโอชาร์ทำหน้าที่เสมือนกับอ่างคาร์บอนธรรมชาติ ไบโอชาร์ช่วยในการทำความสะอาดอากาศได้ 2 ทาง
คือ การป้องกันการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของสารชีวภาพขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศและการช่วยให้พืชดูดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
อย่างช้าๆในขณะที่พืชสังเคราะห์แสง

นายคริสโตเฟอร์ สไตเนอร์ หนึ่งในกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ผู้ค้นคว้าเกี่ยวกับไบโอชาร์ได้ให้ความเห็นว่า
ไบโอชาร์ทำหน้าที่เหมือนบ่อคาร์บอนขนาดใหญ่ด้วยการเพิ่มธาตุคาร์บอนในตัวเอง
จึงเป็นผลทำให้เกิดการลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ
และเป็นโอกาสที่ดีที่นักวิจัยจะใช้ไบโอชาร์ในการผลิตพลังงาน ซึ่งนายเจมส์ แฮนเซ่น (James Hansen)
นักวิทยาศาสตร์จากองค์การนาซ่าได้ให้ความเห็นว่า
ถ้าทั่วโลกใช้ไบโอชาร์แล้วจะสามารถลดปริมาณระดับของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นปริมาณ 8 ส่วนในหนึ่งล้านในระยะเวลา 50 ปี

จากรายงานของสถาบันมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (National Oceanic and Atmospheric Administration)
รายงานว่าอัตราการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของระดับคาร์บอนในอากาศเป็นเสมือนสัญญาณเตือนภัยมาตั้งแต่ช่วงปี 2523
และตั้งแต่ปี 2543 อัตราการลดปริมาณระดับของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น 2 ส่วนในหนึ่งล้านส่วน
จากรายงานดังกล่าวอัตราการลดปริมาณระดับของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น 1.5 ส่วนในหนึ่งล้านต่อปี

ขั้นตอนของกระบวนการเผาไหม้ของไบโอชาร์สามารถนำไปสู่การผลิตวัสดุอื่นๆ
ก๊าซส่วนหนึ่งที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการสามารถเปลี่ยนไปเป็นกระแสไฟฟ้าได้
ส่วนก๊าซอีกส่วนหนึ่งสามารถถูกหลอมเพื่อให้เปลี่ยน เป็นเชื้อเพลิง
และยังมีการคิดค้นผลิตภัณฑ์ที่สามารถผลิตได้จากไบโอชาร์นี้ในบริษัทเอกชนในเมืองเอเธนส์ มลรัฐจอร์เจีย
 ในอดีตนับหลายร้อยปีมาแล้วชนพื้นเมืองในแถบอเมริกาใต้ที่อาศัยอยู่บริเวณลุ่มน้ำอเมซอนได้ใช้มูลสัตว์และไม้ในการทำทีร่าพรีต้า (Terra preta)
ซึ่งชาวพื้นเมืองในโปรตุเกสได้ให้ความหมายว่าโลกดำ (black earth) ซึ่งหมายถึงสีของดินที่ได้นั้นมีสีคล้ำจนเกือบดำ
จากนั้นดินทีร่าพรีต้านี้ยังคงมีแร่ธาตุที่อุดมสมบูรณ์โดยที่ไม่ต้องใส่ปุ๋ยหรือแร่ธาตุใดๆ เพิ่มเข้าไป

จากคุณสมบัติดังกล่าวจึงทำให้มวลชีวภาพทีร่าพรีต้าช่วยป้องกันการทำลายสภาพป่าในการเกษตรกรรม
และในปัจจุบันก็ยังมีการทำการทดลองขนาดใหญ่เพื่อที่จะนำเทคโนโลยีไบโอชาร์ไปใช้งานในระดับที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
นักวิจัยมีความเชื่อว่ามวลสารชีวภาพที่พัฒนาออกมาในรูปแบบของไบโอชาร์ยังสามารถได้รับการพัฒนาเพื่อการพาณิชย์ในด้านต่างๆ
เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ กระแสไฟฟ้า การสกัดสารชีวภาพและองค์ประกอบของยา

environmental object : ถ่านชีวภาพ (biochar)

environmental data object : ถ่านชีวภาพซึ่งมีคุณสมบัติในการช่วยกักเก็บคาร์บอนไว้ในดิน และสามารถเพิ่มอินทรีย์วัตถุให้แก่ดิน
สามารถปรับคุณภาพดินและดูดซับสารพิษ เปรียบเสมือนปุ๋ยชั้นดีให้แก่เกษตรกร


ที่มา : ไบโอชาร์ (Biochar) อีกหนึ่งทางเลือกใหม่ในการผลิตพลังงาน [ออนไลน์]. เข้าถึงได้จาก  http://ostc.thaiembdc.org/news_us/Apr52_9.html . (วันที่สืบค้นข้อมูล 8 สิงหาคม 2555).

 

นายยุทธภูมิ  ปาใจประเสริฐ (ณุ)