ประเทศไทยกำลังมี "โครงสร้างพื้นฐานข้อมูล" สำหรับขับเคลื่อนอุตสาหกรรมพลังงานชีวภาพ เมื่อ ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) เปิดตัวระบบวิเคราะห์และฐานข้อมูล "ชีวมวลและเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ" เครื่องมือที่รวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลชีวมวลเหลือใช้ทางการเกษตรทั่วประเทศ เพื่อยกระดับการบริหารจัดการวัตถุดิบชีวภาพ สนับสนุนการลงทุนในอุตสาหกรรมพลังงานสะอาด ลดปัญหาการเผาในที่โล่งที่ก่อให้เกิดฝุ่น PM2.5 และเป็นฐานข้อมูลสำคัญในการผลักดันประเทศไทยสู่เป้าหมาย Carbon Neutrality และ Net Zero Emissions
ดร.สัญชัย คูบูรณ์ นักวิจัยทีมวิจัยตัวเร่งปฏิกิริยา กลุ่มวิจัยการเร่งปฏิกิริยาระดับนาโน การดูดซับ และการคำนวณ นาโนเทค สวทช. กล่าวว่า ประเทศไทยมีชีวมวลเหลือใช้ทางการเกษตรกว่า 80 ล้านตันต่อปี จากพืชเศรษฐกิจสำคัญ เช่น ข้าว อ้อย มันสำปะหลัง ข้าวโพด และปาล์มน้ำมัน ซึ่งมีศักยภาพสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจกว่า 100,000 ล้านบาทต่อปี หากได้รับการบริหารจัดการอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ปัจจุบันชีวมวลจำนวนมากยังถูกเผาทิ้งหรือปล่อยให้สูญเปล่า ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม สุขภาพ และทำให้ประเทศสูญเสียโอกาสในการสร้างมูลค่าเพิ่มจากทรัพยากรภายในประเทศ
“ชีวมวลเหลือใช้ทางการเกษตรไม่ควรถูกมองเป็นของเสีย แต่เป็นทรัพยากรที่สามารถพัฒนาเป็นเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพและไบโอชาร์ ซึ่งช่วยเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจ ลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ลดการเผาในที่โล่ง และช่วยกักเก็บคาร์บอน สนับสนุนการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของประเทศ งานวิจัยนี้จึงพัฒนาขึ้นจากแนวคิดในการ “เปลี่ยนปัญหาชีวมวลเหลือใช้ทางการเกษตร” ให้เป็น “โอกาสในการเพิ่มมูลค่าทรัพยากรภายในประเทศ” โดยมุ่งพัฒนาระบบวิเคราะห์และฐานข้อมูลชีวมวลและเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ เพื่อเป็นเครื่องมือสนับสนุนการตัดสินใจด้านการจัดการและใช้ประโยชน์จากชีวมวลอย่างเหมาะสม”
ระบบดังกล่าวประกอบด้วย 2 ส่วนสำคัญ ได้แก่ ระบบวิเคราะห์ชีวมวลและเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ ซึ่งใช้เครื่องมือวิเคราะห์ขั้นสูงในการศึกษาสมบัติของตัวอย่างจริง และ ฐานข้อมูลชีวมวลและเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ ซึ่งรวบรวมและเชื่อมโยงข้อมูลเชิงพื้นที่ ข้อมูลผลผลิต ข้อมูลสมบัติของชีวมวล และข้อมูลสมบัติของเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ เพื่อประเมินศักยภาพการใช้ประโยชน์และความเหมาะสมในการแปรรูปเป็นพลังงานชีวภาพในแต่ละพื้นที่ สวทช. ย้ำ
สำหรับระบบวิเคราะห์ชีวมวลและเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ ดร.บุญรัตน์ รุ่งทวีวรนิตย์ นักวิจัยทีมวิจัยตัวเร่งปฏิกิริยา กลุ่มวิจัยการเร่งปฏิกิริยาระดับนาโน การดูดซับ และการคำนวณ นาโนเทค สวทช. กล่าวว่า ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นเพื่อมุ่งวิเคราะห์สมบัติของชีวมวลและเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพจากตัวอย่างจริง เช่น ความชื้น สารระเหย คาร์บอนคงตัว ปริมาณเถ้า และพฤติกรรมการสลายตัวทางความร้อน รวมถึงการตรวจวัดก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการแปรรูปทางความร้อนด้วยเครื่องมือวิเคราะห์ขั้นสูง Thermogravimetric Analysis–Mass Spectrometry (TGA-MS) โดยข้อมูลที่ได้จากการวิเคราะห์นี้จะช่วยให้เข้าใจคุณภาพ ศักยภาพด้านพลังงาน และความเหมาะสมของชีวมวลแต่ละชนิดสำหรับการพัฒนาเป็นเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ ไบโอโคล/ไบโอชาร์
ในขณะที่ ฐานข้อมูลชีวมวลและเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ ที่มี ดร.สุรัฐ ธีรพิทยานนท์ นักวิจัยทีมวิจัยนาโนสารสนเทศและปัญญาประดิษฐ์ ร่วมพัฒนานั้น เป็นการนำข้อมูลจากการวิเคราะห์ตัวอย่างชีวมวลจริงในห้องปฏิบัติการมาเชื่อมโยงกับข้อมูลเชิงพื้นที่ ได้แก่ ชนิดของพืชเศรษฐกิจ พื้นที่เพาะปลูก ปริมาณผลผลิต และปริมาณชีวมวลเหลือใช้ทางการเกษตร สมบัติของชีวมวลแต่ละชนิด และสมบัติของเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพหลังการแปรรูป รวมถึงข้อมูลตำแหน่งหรือพื้นที่ตั้งของโรงไฟฟ้าชีวมวลและโรงงานเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ เพื่อใช้ประเมินศักยภาพของชีวมวลในแต่ละพื้นที่สำหรับการนำไปใช้ประโยชน์ด้านพลังงานชีวภาพ โดยเฉพาะการผลิตเป็นเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ เช่น ไบโอโคล ตลอดจนการผลิตไบโอชาร์
โดยกระบวนการทำงานของระบบเริ่มจากการรวบรวมข้อมูลทุติยภูมิจากหน่วยงานภาครัฐที่เกี่ยวข้อง รวมถึงข้อมูลจากเอกสารวิชาการและแหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือ เพื่อนำมาจัดทำฐานข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับพื้นที่เพาะปลูก ปริมาณผลผลิต และปริมาณชีวมวลเหลือใช้ทางการเกษตรในแต่ละพื้นที่ ควบคู่กับการนำข้อมูลจากการวิเคราะห์ตัวอย่างจริงในห้องปฏิบัติการมาประกอบการประเมินสมบัติและศักยภาพด้านพลังงานของชีวมวลและเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ จากนั้นระบบจะนำข้อมูลเหล่านี้มาวิเคราะห์และประมวลผล เพื่อประเมินศักยภาพการใช้ประโยชน์ด้านพลังงาน เช่น ค่าความร้อนสูง หรือ Higher Heating Value (HHV) ซึ่งเป็นตัวชี้วัดสำคัญในการพิจารณาความเหมาะสมของชีวมวลสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ ไบโอโคล ไบโอชาร์
“ปัจจุบัน ทีมวิจัยวิเคราะห์ตัวอย่างชีวมวลและเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพแล้วมากกว่า 500 ตัวอย่างและกำลังพัฒนาฐานข้อมูลให้เป็นโครงสร้างพื้นฐานด้านข้อมูลของประเทศ เพื่อสนับสนุนการตัดสินใจของภาครัฐ ภาคอุตสาหกรรม และนักลงทุนในการวางแผนจัดหาแหล่งวัตถุดิบ เลือกพื้นที่ลงทุนโรงไฟฟ้าชีวมวลและโรงงานผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ ตลอดจนลดความเสี่ยงด้านโลจิสติกส์และต้นทุนการดำเนินธุรกิจ” ............ ดร.บุญรัตน์กล่าว
การวิจัยและพัฒนานี้ได้รับการสนับสนุนจาก หน่วยบริหารจัดการทุนด้านเทคโนโลยีและนวัตกรรมเพื่ออุตสาหกรรมแห่งอนาคต (บพค. : PMU-B) ช่วยเปลี่ยนชีวมวลเหลือใช้ทางการเกษตรจาก “ของเหลือใช้” ให้เป็น “ทรัพยากรเชิงยุทธศาสตร์” ที่สามารถสร้างประโยชน์ทั้งต่อเกษตรกร ชุมชน ภาคอุตสาหกรรม ภาครัฐ และประเทศโดยรวม ทั้งในมิติด้านเศรษฐกิจ สังคม สิ่งแวดล้อม และพลังงานอย่างยั่งยืน โดยมีระบบวิเคราะห์ชีวมวลและเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพเป็นกลไกในการสร้างข้อมูลเชิงวิทยาศาสตร์ที่น่าเชื่อถือ และมีฐานข้อมูลชีวมวลและเชื้อเพลิงแข็งชีวภาพเป็นเครื่องมือในการเชื่อมโยงข้อมูลเหล่านั้นสู่การวางแผนและการตัดสินใจในระดับพื้นที่และระดับประเทศ
“จากการดำเนินการในระยะแรก เราคาดหวังว่า ผู้ใช้งานฐานข้อมูลจะเป็นกลุ่มนักวิชาการ นักวิจัยที่ศึกษาหรือทำวิจัยด้านนี้, ภาคเอกชนที่ต้องการข้อมูลเพื่อวางแผนงาน หรือการลงทุนด้านการใช้ชีวมวล, ภาครัฐที่ต้องการข้อมูลเพื่อเป็นเครื่องมือสนับสนุนและวางแผนนโยบายบริหารจัดการและใช้ประโยชน์จากชีวมวลอย่างเหมาะสม รวมถึงประชาชนที่สนใจ สามารถเข้ามาใช้ระบบฐานข้อมูลนี้ได้ฟรี และมีแผนจะขยายสู่รูปแบบของระบบสมาชิก (Subscription Fee) ในระยะต่อไปที่จะมีข้อมูลเชิงลึกมากขึ้น มีการเชื่อมโยงและวิเคราะห์ขั้นสูง ซึ่งเราจะขยายฐานข้อมูลจากระดับจังหวัดสู่ระดับอำเภอและตำบล พร้อมเชื่อมโยงข้อมูลภาคสนามและข้อมูลเชิงวิทยาศาสตร์ เพื่อรองรับการวางแผนพลังงานชีวภาพของประเทศ และต่อยอดสู่เทคโนโลยี Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) ซึ่งเป็นหนึ่งในกลไกสำคัญของการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการสร้างความสามารถในการแข่งขันของประเทศไทยภายใต้เศรษฐกิจสีเขียวในอนาคต”