18 มีนาคม 2567 นักวิจัย มจธ. พบเทคนิค ‘ไบโอชาร์’ เปลี่ยนขยะอาหารเป็นพลังงาน
ที่มา : กรุงเทพธุรกิจ (https://www.bangkokbiznews.com/environment/1118101)
ปัญหาขยะอาหาร (Food Waste) เป็นปัญหาที่ทั่วโลกกำลังจับตามองเพราะในปี 2562 พบว่าทั่วโลกมีปริมาณอาหารขยะมากกว่า 931 ล้านตัน จากการรายงานของ Food Waste Index Report 2021 โดยโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาติ (UNEP) ซึ่งนอกจากจะเป็นการทิ้งอาหารให้สูญเปล่าแล้วยังเป็นต้นเหตุของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากถึง 8% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลก
เมื่อมองกลับมาที่ประเทศไทย จากรายงานสถานการณ์มลพิษของประเทศไทยปี 2565 โดย กรมควบคุมมลพิษ (คพ.) พบว่า ในปี 2565 มีขยะอาหารสูงถึง 9.68 ล้านตัน โดยคิดเป็นสัดส่วนของขยะอาหารในขยะมูลฝอยชุมชนสูงถึง 38% ซึ่งขยะอาหารส่วนมากจะเป็นเปลือกผลไม้และส่วนที่รับประทานไม่ได้ การจัดการขยะอาหารเพื่อนำกลับมาใช้ประโยชน์ให้ได้อีกครั้งจึงเป็นหนทางสำคัญในการแก้ปัญหา เพียงแต่วิธีการนี้ก็ยังไม่ถูกใช้อย่างจริงจัง “การจัดการขยะอาหารโดยทั่วไป คือ การนำไปทำอาหารสัตว์ หมักทำปุ๋ย ทำน้ำหมักก่อนที่จะนำส่วนที่ไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ต่อได้ไปฝังกลบ ซึ่งกระบวนการนี้ “ทางทีมวิจัย จึงมองหาทางเลือกในการจัดการขยะอาหารรูปแบบใหม่โดยเปลี่มีต้นทุนพอสมควร โดยเฉพาะค่าขนส่งที่ค่อนข้างสูง ทำให้มีผู้นำขยะอาหารไปใช้ประโยชน์ต่อค่อนข้างน้อย“ ขนขยะอาหารให้เป็น ‘ไบโอชาร์’ (Biochar) หรือถ่านชีวภาพ ที่สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานความร้อนทดแทนการใช้ถ่านหินคุณภาพต่ำที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้“
ดร.ไตรรัตน์ เมืองทองอ่อน ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) เล่าถึงจุดเริ่มต้นของการทำงานวิจัย การวิเคราะห์คุณสมบัติของไบโอชาร์ที่เตรียมจากขยะเศษอาหาร (Food Waste-to-Char Characteristics obtained from Various Kinds of Food Waste) ขั้นตอนการวิจัย เริ่มต้นจากการเก็บข้อมูลปริมาณขยะในมหาวิทยาลัยและเก็บตัวอย่างขยะอาหารที่เป็นเศษอาหารแบบผสมจากโรงอาหาร แบ่งเป็น 2 กลุ่มคือ 1. ขยะเศษอาหาร (เศษผัก เศษเปลือกผลไม้) และ 2. ขยะเศษขนมปัง
มาเปลี่ยนเป็นไบโอชาร์ ด้วยกระบวนการไพโรไลซิส หรือกระบวนการความร้อนเคมี โดยใช้เตาปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง (Fixed-bed tube reactor) ที่ช่วยปรับปรุงขยะเศษอาหารให้กลายเป็นไบโอชาร์หรือถ่านชีวมวล ภายใต้สภาวะหลายอุณหภูมิ โดยทำการทดลองทำปฏิกิริยาภายใต้สภาวะที่ควบคุมอุณหภูมิและปริมาณไนโตรเจน เป็นเวลา 1 ชม. ปรากฏว่ากระบวนการดังกล่าวได้เปลี่ยนขยะอาหารให้กลายเป็น เชื้อเพลิงแข็ง (Solid fuel) ชาร์ (Char) ชาร์โคล (Charcoal) หรือไบโอชาร์ (Biochar) ซึ่งมีสัดส่วนค่าคาร์บอนที่สูงขึ้น ทำให้มีคุณสมบัติทางเชื้อเพลิงใกล้เคียงถ่านหินคุณภาพต่ำ สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในการทดแทนการใช้ถ่านหินได้ ถือเป็นการผลิตเชื้อเพลิงต้นทุนต่ำ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อภาคอุตสาหกรรมที่สามารถนำองค์ความรู้นี้ไปการผลิตไบโอชาร์หรือถ่านชีวภาพไปใช้เองในโรงงาน เพื่อลดต้นทุนในการกำจัดขยะ และลดต้นทุนในการซื้อเชื้อเพลิงทดแทน