เชียงใหม่ ประเทศไทย +66 (0) 81 885-7224 info@npbiogas.com TH EN

ก๊าซชีวภาพ

หลักการ การประยุกต์ใช้ และประโยชน์ของการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน

หลักการ

การย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน

การย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic digestion) คือกระบวนการทางชีวภาพที่จุลินทรีย์ย่อยสลายสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน และเปลี่ยนให้เป็นพลังงานที่ใช้ประโยชน์ได้ในรูปของก๊าซชีวภาพ ซึ่งประกอบด้วยมีเทน (CH4) และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นหลัก รวมถึงก๊าซปนเปื้อนอื่น ๆ ในปริมาณเล็กน้อย

กระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนประกอบด้วย 4 ขั้นตอนหลัก ดังนี้

ไฮโดรไลซิส (HYDROLYSIS)

ไฮโดรไลซิสเป็นขั้นตอนแรกของกระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งโปรตีน คาร์โบไฮเดรต และไขมัน จะถูกย่อยเป็นสารอินทรีย์โมเลกุลเล็ก เช่น กรดอะมิโน น้ำตาล และกรดไขมัน

แอซิโดเจเนซิส (ACIDOGENESIS)

อะซิเตต ไฮโดรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ จะถูกจุลินทรีย์ผลิตมีเทนนำไปใช้ในขั้นตอนเมทาโนเจเนซิส ส่วนสารตัวกลางอื่น ๆ จะถูกเปลี่ยนต่อเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายสำหรับการสร้างมีเทน

เมทาโนเจเนซิส (METHANOGENESIS)

ขั้นตอนสุดท้าย จุลินทรีย์ผลิตมีเทนจะเปลี่ยนผลิตภัณฑ์เหล่านั้นเป็นมีเทน (CH4) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และก๊าซอื่น ๆ

วัตถุดิบ

แหล่งวัตถุดิบ ได้แก่

  • ของเสียอินทรีย์จากอุตสาหกรรมและครัวเรือน
  • ของเสียทางการเกษตรและพืชพลังงาน
  • ของเสียอินทรีย์จากหลุมฝังกลบ
  • น้ำเสียชุมชน

องค์ประกอบของก๊าซชีวภาพ

มีเทน (CH4)50 – 75%
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)25 – 50%
น้ำในปริมาณเล็กน้อย2 – 7%

ก๊าซอื่น ๆ ในปริมาณเล็กน้อย เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไนโตรเจน ออกซิเจน ไฮโดรเจน และแอมโมเนีย

ผลิตภัณฑ์สำคัญอื่น ๆ จากกระบวนการย่อยสลาย

ปุ๋ยชีวภาพชนิดแข็ง

ตะกอนที่ผ่านการย่อยแล้วอุดมด้วยธาตุอาหาร สามารถใช้เป็นปุ๋ยชีวภาพทดแทนปุ๋ยเคมีได้

ปุ๋ยน้ำ

น้ำที่ผ่านระบบแล้วมีธาตุอาหาร จึงใช้เป็นปุ๋ยน้ำได้

การใช้ประโยชน์ก๊าซชีวภาพ

ก๊าซชีวภาพสามารถใช้ทดแทนแหล่งพลังงานที่ใช้แล้วหมดไป เช่น ปิโตรเลียม ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ วิธีใช้ประโยชน์ที่นิยมมากที่สุด ได้แก่

  • เป็นแหล่งความร้อนสำหรับหม้อไอน้ำ และการอบแห้งอาหารในอุตสาหกรรม
  • ผลิตไฟฟ้า
  • ระบบผลิตไฟฟ้าและความร้อนร่วม (Co-generation)

ประหยัดทรัพยากร

นอกจากก๊าซชีวภาพแล้ว กระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนยังให้ผลพลอยได้เป็นปุ๋ยชีวภาพและปุ๋ยน้ำซึ่งเป็นที่ต้องการในปัจจุบัน การส่งเสริมให้เกษตรกรใช้ปุ๋ยชีวภาพช่วยลดต้นทุนการลงทุน พร้อมทั้งช่วยพัฒนาเศรษฐกิจท้องถิ่นและลดความเสี่ยงจากการขาดแคลนวัตถุดิบ นับเป็นการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ ลดการใช้น้ำ และลดปริมาณของเสีย

ความมั่นคงทางพลังงาน

เทคโนโลยีก๊าซชีวภาพเป็นแนวทางหนึ่งในการรับมือวิกฤตพลังงานในอนาคตจากการลดลงของเชื้อเพลิงฟอสซิล ความไม่แน่นอนของราคาน้ำมันและพลังงานที่เพิ่มขึ้นทำให้การคาดการณ์ราคาเป็นเรื่องยาก การผลิตพลังงานใช้เองอย่างก๊าซชีวภาพจึงช่วยเสริมความมั่นคงทางพลังงานเมื่อเทียบกับการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล

พลังงานหายากและราคาพลังงานสูง

พลังงานส่วนใหญ่ที่เราใช้ผลิตจากแหล่งพลังงานที่ใช้แล้วหมดไป เช่น น้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ ซึ่งกำลังจะหมดลง ขณะที่ความต้องการพลังงานของโลกเพิ่มสูงขึ้น ส่งผลให้ราคาพลังงานสูงขึ้น

ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกเป็นปัญหาใหญ่ที่สุดที่โลกกำลังเผชิญ ซึ่งเกิดจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน ไนตรัสออกไซด์) คาร์บอนไดออกไซด์เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน น้ำมัน ดีเซล และก๊าซธรรมชาติ ส่วนก๊าซมีเทนเกิดขึ้นในบ่อเปิดของโรงงานอุตสาหกรรม เนื่องจากมีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีผลรุนแรงกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ ระบบก๊าซชีวภาพจึงช่วยดักจับมีเทน พร้อมทั้งลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลได้อย่างมาก

เปลี่ยนของเสียให้เป็นรายได้

การใช้ระบบก๊าซชีวภาพจัดการของเสียและน้ำเสียจากอุตสาหกรรมเกษตร ไม่เพียงช่วยปรับปรุงคุณภาพน้ำและกำจัดกลิ่น แต่มีเทนที่ดักจับได้ยังสามารถนำไปผลิตไฟฟ้าหรือใช้ในหม้อไอน้ำของโรงงานเพื่อผลิตไอน้ำ โครงการลักษณะนี้ยังสามารถได้รับคาร์บอนเครดิต (CER) ที่ซื้อขายได้ผ่านกลไกการพัฒนาที่สะอาด (CDM)

ร่วมงานกับเรา

เปลี่ยนของเสียและน้ำเสียของคุณให้เป็นพลังงานหมุนเวียน