พลังงานชีวภาพ เป็นชื่อเรียกพลังงานจากชีวมวล กล่าวคือ อินทรียวัตถุที่มาจากพืชและสัตว์ พลังงานประเภทนี้สามารถนำไปใช้ผลิตเชื้อเพลิง ไฟฟ้า และความร้อนได้ ถือเป็นทางเลือกแทนแหล่งพลังงานทั่วไปซึ่งมีผลบังคับใช้ในเมทริกซ์พลังงาน ทั่วโลก
เรียนรู้เพิ่มเติม:แหล่งพลังงานทดแทนคืออะไร?
แหล่งหลักสำหรับการผลิตพลังงานชีวภาพ
พลังงานชีวภาพสามารถผลิตได้จากแหล่งวัตถุดิบหมุนเวียน เช่น
ไม้;
ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร (ข้าวโพด, ซีเรียล);
ชานอ้อย;
ขยะอินทรีย์ (ขี้เลื่อย ขยะอินทรีย์);
ผักและผลไม้.
แหล่งที่มาเหล่านี้แบ่งออกเป็นสี่ประเภท:
1.วัฒนธรรม: สินค้าเกษตรที่ปลูกเพื่อผลิตพลังงาน เช่น ข้าวโพดและธัญพืช
2. ของเสียจากการเกษตรและป่าไม้: เศษซากที่เกิดขึ้นระหว่างการเก็บเกี่ยวและโค่นต้นไม้ เช่น ฟางและเศษไม้
3. ผลพลอยได้อินทรีย์: สารอินทรีย์ตกค้าง น้ำทิ้งทางการเกษตร และกากของเสียจากการแปรรูปไม้
4. ขยะอินทรีย์: ของเสียจากครัวเรือน ของเสียจากครัวเรือนและอุตสาหกรรม และของเสียจากการผลิตอาหาร
ชีวมวลและพลังงานชีวภาพ
THE ชีวมวลสารอินทรีย์ที่ใช้ในการผลิตพลังงานอาจเป็นพืชหรือสัตว์ก็ได้ สารอินทรีย์นี้ผลิต พลังงานชีวภาพ, พลังงานทดแทน สะอาด ต้นทุนต่ำที่ไม่ปล่อยก๊าซมลพิษสู่ชั้นบรรยากาศ
แม้จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา แต่การเผาชีวมวลเพื่อการผลิตพลังงานชีวภาพไม่ได้เปลี่ยนบรรยากาศ เนื่องจากพืชใช้ก๊าซนี้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
ชีวมวลมีสามประเภท:
1. ชีวมวลที่เป็นของแข็ง: สินค้าเกษตร ป่าไม้ และสารตกค้าง และกากที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจากอุตสาหกรรมและเขตเมือง
2. ชีวมวลของเหลว: มาจาก "พืชพลังงาน" ส่งผลให้เชื้อเพลิงชีวภาพเหลว เช่น เอทานอลและไบโอดีเซล
3. ชีวมวลก๊าซ: พบได้ในน้ำทิ้งทางการเกษตรจากอุตสาหกรรมและในเขตเมือง
การใช้ชีวมวลมีมากขึ้นในเมทริกซ์พลังงานเนื่องจากความอ่อนล้าของบางส่วน แหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนกลายเป็นทางเลือกแทนเมทริกซ์พลังงานโลก
นอกจากนี้ การผลิตพลังงานชีวภาพยังแสดงถึงการตอบสนองต่อการอุทธรณ์ของชุมชนวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับผลกระทบด้านลบที่เกิดกับสิ่งแวดล้อม
เชื้อเพลิง เช่น เอทานอลและไบโอดีเซลเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์หลักจากชีวมวล เชื้อเพลิงชีวภาพเหล่านี้นอกจากจะประหยัดกว่าแล้ว ยังมีความยั่งยืน เนื่องจากการผลิตไม่ปล่อยก๊าซที่ก่อมลพิษสู่ชั้นบรรยากาศ
อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่าการใช้ชีวมวลเพื่อการผลิตพลังงานนั้นเกี่ยวข้องกับปัญหาสิ่งแวดล้อมบางประการ เช่น การตัดไม้ทำลายป่าที่รุนแรงขึ้นเพื่อให้การผลิตทางการเกษตรเป็นไปได้ การกำจัดพืชคลุมดินทำให้เกิดปัญหาหลายประการ เช่น ความไม่สมดุลของระบบนิเวศ การสูญเสียที่อยู่อาศัยของสัตว์ และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
ความสำคัญของพลังงานชีวภาพ
พลังงานชีวภาพเป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดและหมุนเวียนได้ ดังนั้นจึงเป็นทางเลือกแทนเมทริกซ์พลังงานโลก ซึ่งขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พลังงานจากถ่านหิน.
นอกจากการปล่อยมลพิษน้อยลงแล้ว พลังงานที่เกิดจากชีวมวลยังช่วยให้สามารถนำของเสียที่ปกติแล้วทิ้งกลับมาใช้ซ้ำได้อีกด้วย
Carlos Henrique ผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของ Foundation for Research Support of the State of São Paulo (Fapesp) กล่าวว่าพลังงานชีวภาพอาจเป็นวิธีแก้ปัญหาความเสียหายที่เกิดกับสิ่งแวดล้อม
อ่านด้วย:ไบโอดีเซลในบราซิล
เชื้อเพลิงที่ผลิตด้วยพลังงานชีวภาพ
เชื้อเพลิงชีวภาพสามารถผลิตได้โดยใช้ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร เช่น ข้าวโพด ไม้ และอ้อย
เอทานอลผลิตจากกากอุตสาหกรรมเกษตร เช่น ข้าวโพดและอ้อย ในบราซิล การผลิตเข้มข้นขึ้นในปี 1975 ด้วยโครงการเครื่องดื่มแอลกอฮอล์แห่งชาติ ในปี 1994 เริ่มคิดเป็นประมาณ 50% ของปริมาณการใช้เชื้อเพลิงของประเทศ
ไบโอดีเซลผลิตจากน้ำมันพืช น้ำมันนี้เป็นทางเลือกแทนการใช้น้ำมันดีเซล อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่เชื้อเพลิงที่สะอาดหมดจด เนื่องจากการผลิตทำให้เกิดการปล่อยก๊าซที่ก่อมลพิษ
ก๊าซชีวภาพเป็นเชื้อเพลิงที่มีค่าความร้อนสูง เป็นก๊าซ และมีเทนเป็นส่วนใหญ่ เชื้อเพลิงนี้สามารถใช้ทดแทนการใช้ก๊าซธรรมชาติที่เกิดจากแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนได้
→ ไบโอมีเทน
ไบโอมีเทนผลิตโดยการทำความสะอาดและทำให้ก๊าซชีวภาพบริสุทธิ์ และประกอบด้วยก๊าซมีเทนเป็นส่วนใหญ่ สามารถหาได้จากโรงบำบัดน้ำเสีย หลุมฝังกลบ หรือของเสียจากปศุสัตว์ บราซิลผลิตได้ประมาณ 30 ล้านลูกบาศก์เมตร3 ของไบโอมีเทนต่อวัน
ข้อดีข้อเสีย
แม้ว่าพลังงานชีวภาพจะเป็นแหล่งพลังงานทดแทนสำหรับแบบจำลองพลังงานในปัจจุบัน แต่การใช้และการผลิตก็มีข้อเสียอยู่บ้าง ด้านล่างนี้คือข้อดีและข้อเสียบางประการเหล่านี้:
ประโยชน์
- คือ แหล่งพลังงานหมุนเวียน;
- สร้างมลพิษเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับการใช้แหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียน
- มีต้นทุนต่ำและความจุสูงสำหรับการนำขยะกลับมาใช้ใหม่
- นำเสนอความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมที่ต่ำกว่า
- ไม่ส่งผลต่อการเพิ่มความแรงของ ภาวะเรือนกระจก.
ข้อเสีย
- ทำให้เกิดการตัดไม้ทำลายป่าในพื้นที่กว้างขวาง ส่งผลให้เกิดการสูญเสียแหล่งที่อยู่อาศัย ความไม่สมดุลของระบบนิเวศ และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
- มีค่าความร้อนต่ำกว่าเชื้อเพลิงชนิดอื่น
- มีปัญหาในการขนส่งและจัดเก็บชีวมวลที่เป็นของแข็งมากขึ้น
- มีประสิทธิภาพลดลง
- เชื้อเพลิงชีวภาพเหลวอาจทำให้ฝนกรดเพิ่มขึ้น
พลังงานชีวภาพในบราซิล
การผลิตพลังงานชีวภาพในบราซิลเกี่ยวข้องกับการใช้แหล่งปฐมภูมิ เช่น ชานอ้อยและไม้ ตามที่องค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติระบุว่าบราซิลเป็นอันดับสองในการผลิตเอทานอลในโลก
ชีวมวลยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตไฟฟ้าในบราซิล รองจากไฟฟ้าพลังน้ำเท่านั้น ประมาณ 43% ของพลังงานที่ผลิตในประเทศมาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ปัจจุบัน อ้อยมีสัดส่วนประมาณ 17% ของเมทริกซ์พลังงานของบราซิล
หนึ่งในแหล่งหลักที่ใช้สำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพในบราซิลคือชานอ้อย
ในปี 2559 กระทรวงเหมืองแร่และพลังงานประกาศว่าชีวมวลเป็นแหล่งผลิตพลังงานที่สำคัญที่สุดอันดับสองในบราซิล ข้อมูลที่เผยแพร่โดย Resenha Energética Brasileira ในปีเดียวกันนั้นระบุว่าพลังงานชีวภาพสอดคล้องกับ 29.9% ของเมทริกซ์พลังงานของประเทศ
ศักยภาพในการผลิตพลังงานจากชีวมวลมากที่สุดคือภูมิภาคตะวันออกเฉียงใต้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรัฐเซาเปาโล
ความท้าทาย
พลังงานชีวภาพนำเสนอปัญหาสองประการต่อสิ่งแวดล้อม: การกำจัดพืชที่ปกคลุมจากพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อการผลิตทางการเกษตรและการใช้น้ำปริมาณมาก
ความกังวลอีกประการหนึ่งคือความต้องการอาหารซึ่งอาจได้รับอันตรายจากการผลิตทางการเกษตรที่มุ่งเพื่อให้ได้พลังงาน
ดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับสังคมและรัฐบาลที่จะหาวิธีเพิ่มการใช้พลังงานชีวภาพโดยไม่ก่อให้เกิดผลกระทบด้านลบอย่างร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อมและไม่ส่งผลกระทบต่อการผลิตอาหาร
โดย Rafaela Sousa
จบภูมิศาสตร์
