ในยุค 2021 ความตื่นตัวของคนในโลกให้ความใส่ใจกับสิ่งแวดล้อมจนกลายเป็นเทรนด์ในการกำหนดกิจกรรมต่างๆ จะต้องไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ตั้งแต่ของใช้ในชีวิตประจำวัน สินค้าและบริการ รวมถึงพลังงานไฟฟ้าด้วย โรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในอนาคตจะหมดไป จำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องหาพลังงานด้านอื่นมาทดแทน จึงทำให้เกิดการใช้พลังงานหมุนเวียนทดแทนการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในการผลิตไฟฟ้า ซึ่งหนึ่งในพลังงานหมุนเวียนที่มีศักยภาพสูงและเป็นพลังงานสะอาดที่ยังสามารถสร้างประโยชน์ด้านเศรษฐกิจได้ด้วยเช่นกันคือ “ชีวมวล (Biomass)” ที่ไม่ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม
ด้วยความอุดมสมบูรณ์ของประเทศไทยที่ได้รับการขนานนามจากทั่วโลกว่าเป็น “เมืองอู่ข้าวอู่น้ำ” ที่มีพื้นที่เกษตรกรรมจำนวนมาก เมื่อมีการเก็บเกี่ยวผลผลิตทางการเกษตรในแต่ละฤดูกาลเพาะปลูก ประเทศไทยก็จะเผชิญกับปัญหา การกำจัดเศษวัสดุเหลือทิ้งจากการเก็บเกี่ยวพืชไร่พืชสวน เช่น ข้าว อ้อย ไม้ไผ่ ข้าวโพด รวมทั้งเศษวัสดุทางการเกษตรจากโรงงานอุตสาหกรรม
ในอดีตวิธีกำจัดเศษวัสดุทางการเกษตร จะใช้วิธีการเผาซึ่งเป็นวิธีที่ง่ายและสามารถกำจัดได้เร็ว การเผาดังกล่าวส่งผลกระทบต่อสุขอนามัยของประชาชน รวมทั้งยังส่งผลเสียต่อการทำอาชีพการเกษตรโดยตรง เพราะการเผาในพื้นที่การเกษตรเป็นการทำลายโครงสร้างและความอุดมสมบูรณ์ของดิน ทำให้ดินเสื่อมโทรม ขาดความอุดมสมบูรณ์ ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น
ภาครัฐจึงพยายามสนับสนุนการนำชีวมวลทางการเกษตรมาทำประโยชน์เพิ่มมูลค่าทดแทนการเผา โดยหนึ่งในแนวทางสำคัญก็คือ การส่งเสริมใช้เชื้อเพลิงชีวมวลในการผลิตกระแสไฟฟ้า และชีวมวลมีศักยภาพที่จะเป็นหนึ่งในพลังงานหลักของประเทศไทยที่มาจากพืชพลังงาน เพราะโรงไฟฟ้าชีวมวล สามารถเป็นโรงไฟฟ้าฐาน (Base Load Plant) ได้ เนื่องจากสามารถผลิตไฟฟ้าได้ตลอด 24 ชั่วโมง ตลอด 7 วันต่อสัปดาห์ ซึ่งพลังงานหมุนเวียนชนิดอื่นอย่างพลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลมยังไม่สามารถทำได้ เพราะลมกับแดดไม่ได้มีตลอดเวลา
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.) กระทรวงพลังงานได้ประเมินศักยภาพชีวมวลจากเศษวัสดุทางการเกษตรของประเทศไทย ปี 2561 โดยแบ่งออกเป็นชีวมวลที่เกิดขึ้นในอุตสาหกรรมแปรรูปผลผลิตทางการเกษตร กับ ชีวมวลที่เกิดขึ้นบริเวณพื้นที่เพาะปลูก
- ชีวมวลที่เกิดขึ้นในอุตสาหกรรมแปรรูปผลผลิตทางการเกษตร เช่น กากอ้อยจากอุตสาหกรรมน้ำตาล แกลบจากโรงสีข้าว ใยปาล์มและทะลายปาล์มเปล่า ที่ได้จากอุตสาหกรรมสกัดน้ำมันปาล์มดิบ เป็นต้น ชีวมวลเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้เพื่อผลิตพลังงาน หรือจำหน่ายเป็นเชื้อเพลิงแล้วเกือบทั้งหมด เช่น กากอ้อยถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตไฟฟ้า และไอน้ำในอุตสาหกรรมน้ำตาล หรือ แกลบที่เกิดขึ้นในโรงสีข้าวขนาดใหญ่ ถูกจำหน่ายให้โรงไฟฟ้าชีวมวลสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้า เป็นต้น
- ชีวมวลที่เกิดขึ้นบริเวณพื้นที่เพาะปลูก จะเกิดจากชีวมวลส่วนที่เหลือ ภายหลังจากการเก็บเกี่ยวผลผลิตของเกษตรกร ได้แก่ เหง้ามันสำปะหลัง ฟางข้าว ยอดและใบอ้อย ตอและรากไม้ยางพารา เป็นต้น ชีวมวลเหล่านี้ไม่นิยมนำมาผลิตพลังงาน เนื่องจากมีต้นทุนสูงในการรวบรวม และขนส่งจากพื้นที่เพาะปลูกไปยังสถานที่ใช้งานที่อยู่ห่างไกล ชีวมวลเหล่านี้จึงมักถูกทิ้งไว้ในพื้นที่เพาะปลูก เพื่อให้ย่อยสลายกลายเป็นสารปรับปรุงดิน หรือถูกเผาทำลายในพื้นที่เพาะปลูก
ตาม แผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ. 2561-2580 (AEDP 2018) ประเมินว่าในแต่ละปี มี ชีวมวลเกิดขึ้นในประเทศจำนวนมหาศาลจากภาคเกษตร รวม 296.34 ล้านตัน แต่ในจำนวนนี้ มีการนำไปใช้ในภาคเกษตร 18.2 ล้านตัน และภาคอุตสาหกรรม 118.34 ล้านตัน ซึ่งยังเหลือชีวมวลที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ผลิตไฟฟ้าได้ 159.8 ล้านตัน
จากปริมาณชีวมวลที่เกิดขึ้นแต่ละปี ที่มีจำนวนมหาศาล ได้มีการนำชีวมวลเหล่านี้ไปใช้ประโยชน์ โดยเฉพาะการผลิตไฟฟ้า กระบวนการแปรรูปชีวมวลไปเป็นพลังงาน มีหลายรูปแบบ รูปแบบแรก การเผาไหม้โดยตรง (Combustion) เป็นการนำชีวมวลมาเผาจะได้ค่าความร้อนที่แตกต่างกันตามชนิดของชีวมวล ความร้อนที่ได้สามารถนำไปใช้ในการผลิตไอน้ำที่มีอุณหภูมิ และความดันสูง ไอน้ำนี้จะถูกนำไปขับกังหันไอน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้าต่อไป ชีวมวลประเภทนี้ คือ เศษวัสดุทางการเกษตร และเศษไม้
รูปแบบที่สอง การผลิตก๊าซ (Gasification) เป็นกระบวนการเปลี่ยนเชื้อเพลิงแข็งหรือชีวมวลด้วยกระบวนการเผาแบบอัดอากาศได้ก๊าซเชื้อเพลิงที่เรียกว่า ก๊าซสังเคราะห์ (Syngas) โดยมีองค์ประกอบของก๊าซมีเทน ไฮโดรเจน และ คาร์บอนมอนอกไซด์สามารถนำไปใช้กับเครื่องยนต์ก๊าซ (Gas Engine)
รูปแบบที่สาม การหมัก (Fermentation) เป็นการนำชีวมวลมาหมักด้วยแบคทีเรียในสภาวะไร้อากาศ ชีวมวลจะถูกย่อยสลายและแตกตัวได้ก๊าซชีวภาพ ที่มีองค์ประกอบของก๊าซมีเทน นำก๊าซมีเทนดังกล่าวใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สำหรับผลิตไฟฟ้า
รูปแบบที่สี่ การผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากพืช โดยใช้กระบวนการทางชีวภาพ ย่อยสลายแป้ง น้ำตาลและเซลลูโลสจากพืชทางการเกษตร เช่น อ้อย มันสำปะหลัง ให้เป็นเอทานอล เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์เบนซิน หากนำไปผ่านกระบวนการทางฟิสิกส์และเคมี โดยสกัดน้ำมันออกจากพืชน้ำมัน น้ำมันปาล์ม แล้วนำไปผ่านกระบวนการ Transesterification ก็จะผลิตเป็นไบโอดีเซลออกมา เป็นต้น
การใช้ชีวมวลมาเป็นเชื้อเพลิงนั้น มีข้อดีตรงที่การเผาไหม้ชีวมวลแม้จะเกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เกิดจากการเผาไหม้ แต่จะถูกหมุนเวียนกลับมาใช้ใหม่โดยพืชเพื่อสังเคราะห์แสง จึงไม่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก และมีกำมะถันหรือก๊าซซัลเฟอร์ต่ำ ซึ่งไม่สร้างปัญหาเรื่องฝนกรด ขี้เถ้าที่ได้จากการเผาสามารถนำไปเพาะปลูกหรือปรับสภาพดินที่เป็นกรดได้
ในด้านเศรษฐกิจ การใช้ชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตไฟฟ้า ช่วยลดภาระในการกำจัดเศษวัสดุ ก่อให้เกิดการสร้างงานในท้องถิ่น ชุมชนมีรายได้เพิ่มขึ้นจากการขายเศษวัสดุทางการเกษตร และยังประหยัดเงินตราต่างประเทศ เนื่องจากไม่ต้องนำเข้าเชื้อเพลิงจากต่างประเทศ
ตามแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย พ.ศ. 2561-2580 (PDP 2018 Revision 1) ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 1 ที่ได้รับการอนุมัติจากคณะรัฐมนตรี (ครม.) เมื่อวันที่ 20 ตุลาคม 2563 กำหนดเป้าหมายพลังงานหมุนเวียนและพลังงานทดแทน (RE/EE) 24.5% โดยการผลิตไฟฟ้าของประเทศยังผลิตจากก๊าซธรรมชาติมากที่สุด ในสัดส่วน 53.4% ถ่านหินและลิกไนต์ ในสัดส่วน 11.4% และพลังงานน้ำในและต่างประเทศ ในสัดส่วน 10.7% ซึ่งจะเห็นได้ว่าในอนาคตพลังงานหมุนเวียน ซึ่งมีสัดส่วนที่สูงขึ้นตามลำดับ และอยู่ในลำดับที่ 2 จะมีความสำคัญต่ออย่างมาก
