ธุรกิจกับการลดโลกร้อน (6) พลังงานทดแทน

บทความตั้งแต่ตอนนี้เป็นต้นไป จะอธิบายถึง พลังงานทดแทน (Renewable Energy) ที่มีกระแสการส่งเสริมให้ทุกภาคส่วนรวมทั้งภาคธุรกิจด้วย ให้ความสำคัญและนำมาใช้เพื่อทดแทนพลังงานฟอสซิล ซึ่งมักสร้างผลกระทบทางลบต่อสิ่งแวดล้อมและสังคมมากกว่า และในหลายๆ กรณี เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม เป็นต้น ก็ถูกจัดว่าเป็นพลังงานสะอาดที่ปลอดภัย รวมทั้งเทคโนโลยีในการผลิตพลังงานเหล่านี้ก็มีต้นทุนที่ตํ่าลงอย่างมากเมื่อเทียบในอดีต

1. ลักษณะพื้นฐานของพลังงานทดแทน

ข้อมูลจาก Wikipedia สรุปไว้ว่า พลังงานทดแทน หมายถึงพลังงานที่ใช้ทดแทนพลังงานฟอสซิล เช่น ถ่านหิน ปิโตรเลียม และแก๊ซธรรมชาติ ซึ่งปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมหาศาลอันเป็นสาเหตุให้โลกร้อน ตัวอย่างพลังงานทดแทนที่สำคัญเช่น พลังงานลม พลังงานนํ้า พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานคลื่น พลังงานความร้อนใต้พิภพ เชื้อเพลิงชีวภาพ เป็นต้น

ข้อมูลจาก adheseal.com  สรุปได้ว่าในปี 2560 อัตราส่วนการใช้พลังงานทดแทนเทียบกับพลังงานทั้งหมดของโลกเท่ากับ 14 เปอร์เซ็นต์ และภายในอีก 20 ปี อัตราส่วนการใช้พลังงานทดแทนอาจสูงขึ้นกว่า 2 เท่า เป็น 31 เปอร์เซ็นต์ โดยอัตราส่วนของการใช้พลังงานที่ลดลงนั้นเป็นส่วนของพลังงานฟอสซิล ซึ่งมีการตกค้างที่สกปรกกว่า จะเห็นได้ว่าในอนาคตพลังงานทดแทนจะมีความสำคัญมากขึ้นและจะเข้ามาแทนที่พลังงานสกปรก 

อย่างไรก็ดี พลังงานทดแทนอาจจะไม่ได้มีผลดีต่อสิ่งแวดล้อมเสมอไป เช่น พลังงานชีวมวล และพลังงานนํ้าอาจส่งผล กระทบต่อป่าไม้ สัตว์ป่า และสภาพภูมิอากาศ จากการสร้างเขื่อนผลิตพลังงานนํ้า ซึ่งจำเป็นจะต้องมีการตัดไม้ทำลายป่าไปบางส่วน และเขื่อนยังเป็นสิ่งกีดขวางการไหลของนํ้า และการอพยพที่อยู่อาศัยของสัตว์นํ้า ทำให้คุณภาพของนํ้าลดลง และสามารถทำลายระบบนิเวศทางนํ้า เป็นต้น

ถึงกระนั้น ข้อดีของพลังงานทดแทนก็ยังมีอีกมาก เพราะพลังงานทดแทนคือ พลังงานที่เกิดมาจากทรัพยากรธรรมชาติ หรือมาจากกระบวนการที่สามารถเกิดขึ้นซํ้าได้เรื่อยๆ อย่างไม่จำกัด เช่น แสงอาทิตย์ที่ส่องออกมาจากดวงอาทิตย์ได้ทุกวัน หรือคลื่นในทะเลที่ซัดเข้าฝั่งได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุดเป็นต้น ปัจจุบันหลายประเทศทั่วโลก พยายามศึกษาและค้นหาพลังงานทดแทนในรูปแบบต่างๆ อย่างต่อเนื่อง เพื่อให้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ และมีประสิทธิภาพดียิ่งกว่าพลังงานแบบเดิม เพื่อช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย ลดปัญหามลพิษและสิ่งแวดล้อมของโลก 

2. ประเภทของพลังงานทดแทน

ข้อมูลจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยสรุปไว้ใน Wikipedia ในเรื่องการจำแนกประเภทของพลังงานทดแทนไว้ดังนี้ 

• พลังงานแสงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์ให้พลังงานจำนวนมหาศาลแก่โลกของเรา พลังงานทดแทนจากดวงอาทิตย์จัดเป็นพลังงานหมุนเวียนที่สำคัญ เป็นพลังงานสะอาดไม่ทำปฎิกิริยาใดๆ อันจะทำให้สิ่งแวดล้อมเป็นพิษเซลล์แสงอาทิตย์เป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่ง ที่ถูกนำมาใช้ผลิตไฟฟ้า เนื่องจากสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานที่รับมาในเซลล์แสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าสูงและในส่วนของประเทศไทย ซึ่งตั้งอยู่ใกล้บริเวณเส้นศูนย์สูตรได้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ในเกณฑ์สูง โดยมีพลังงานโดยเฉลี่ยซึ่งได้รับทั่วประเทศ ประมาณ 4 ถึง 4.5 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อตารางเมตรต่อวัน จึงเหมาะสมที่จะพัฒนาให้มีการผลิตและใช้พลังงานแสงอาทิตย์ให้มากขึ้น

ในขณะที่การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์นับวันจะมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ แต่ข้อจำกัดประการหนึ่งก็คือ การติดตั้งแผงโซล่าเซลล์เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าต้องใช้พื้นที่โล่งขนาดใหญ่พอสมควร ซึ่งอาจใช้บนพื้นที่ทุ่งโล่ง หรือลอยอยู่ในอ่างนํ้าขนาดใหญ่ก็ได้

• พลังงานลม

เป็นพลังงานธรรมชาติที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ 2 ที่ ซึ่งสะอาดและบริสุทธิ์ ใช้แล้วไม่มีวันหมดสิ้นไปจากโลก ได้รับความสนใจนำมาพัฒนาให้เกิดประโยชน์อย่างกว้างขวาง ในขณะเดียวกัน กังหันลม เป็นอุปกรณ์ที่สามารถนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า และใช้ในการสูบนํ้าได้ด้วย พลังงานลมเกิดจากพลังงานจากดวงอาทิตย์ตก กระทบโลกทำให้อากาศร้อน และลอยตัวสูงขึ้น อากาศจากบริเวณอื่น ซึ่งเย็นและหนาแน่นมากกว่า จึงเข้ามาแทนที่

การเคลื่อนที่ของอากาศเหล่านี้เป็นสาเหตุทำให้เกิดลม และมีอิทธิพลต่อสภาพลมฟ้าอากาศในพื้นที่ต่างๆ รวมทั้งประเทศ ไทยด้วย ซึ่งพื้นที่แนวฝั่งทะเลอันดามันและอ่าวไทย สามารถสร้างพลังงานลมที่อาจนำมาใช้ประโยชน์ในลักษณะพลังงานกล (กังหันสูบนํ้า และผลิตไฟฟ้า) ศักยภาพของพลังงานลมที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้สำหรับประเทศไทย มีความเร็วอยู่ระหว่าง 3-5 เมตรต่อวินาที และความเข้มพลังงานลมที่ประเมินไว้ได้อยู่ระหว่าง 20-50 วัตต์ต่อตารางเมตร

• พลังงานความร้อนใต้พิภพ

เป็นการใช้ประโยชน์จากความร้อนด้านในของโลก ซึ่งที่แกนของโลกอาจร้อนถึง 9,932 องศาฟาเรนไฮท์ ความร้อนจากใต้พิภพมีลักษณะค่อนข้างสมํ่าเสมอตลอดปี และในที่มีแหล่งเก็บนํ้าที่ใกล้กับแหล่งความร้อนจากใต้พิภพนั้น สามารถใช้ประโยชน์จากนํ้าร้อนได้ดีโดยสามารถส่งผ่านท่อไปช่วยทำความร้อนในบ้านทำให้เรือนกระจกอุ่นขึ้น และแม้แต่ละลายหิมะบนถนน

นอกจากนี้พลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถก่อให้เกิดพลังงานไฟฟ้าได้ โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน ใต้พิภพใช้บ่อนํ้าความลึกสูงสุดประมาณ 1.5 กิโลเมตร (1ไมล์) ซึ่งความร้อนจากนํ้าที่เดือดจนเกิดไอนํ้าจะทำให้ใบพัดหมุนและกำเนิดไฟฟ้าได้ โรงไฟฟ้าสมัยใหม่ใช้นํ้าร้อนจากผิวดินเพื่อทำความร้อนให้กับของเหลว เช่น ไอโซบิวทีน ซึ่งเดือดที่อุณหภูมิ ตํ่ากว่านํ้า ซึ่งเมื่อระเหยกลายเป็นไอและขยายตัวก็จะทำให้ใบพัดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนได้เช่นกัน

การผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพแทบไม่ก่อมลพิษหรือปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกมาเลย พลังงานนี้เงียบและน่าเชื่อถือมาก โรงงานไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพผลิตพลังงานประมาณ 90% ตลอดเวลา เมื่อเทียบ 65-75% ของโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล นํ้าร้อนที่ถูกนำไปใช้ในการผลิตไฟฟ้าแล้วนั้น แม้อุณหภูมิจะลดลงบ้าง แต่ก็ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการอบแห้ง และใช้ในห้องเย็นสำหรับรักษาพืชผลทางการเกษตรได้

นอกจากนั้น นํ้าที่เหลือใช้ยังสามารถนำไปใช้เพื่อกายภาพบำบัดหรือเพื่อการท่องเที่ยว สุดท้ายการนำนํ้าดังกล่าวที่มีความอุ่นเหลือเล็กน้อยเมื่อปล่อยลงไปผสมกับนํ้าธรรมชาติในลำนํ้า ก็จะช่วยเพิ่มปริมาณนํ้าให้กับเกษตรกรในฤดูแล้งได้อีกด้วย

อย่างไรก็ดี การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพมีข้อควรระวัง เกี่ยวกับก๊าซพิษที่ออกมาจากความร้อนด้วย ซึ่งอาจส่งผลต่อระบบการหายใจหากมีการสูดดม ต้องมีวิธีกำจัดโดยเอาก๊าซผ่านเข้าไปในนํ้า และกลายเป็นกรดซัลฟิวริก ที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ต่อไป นอกจากนี้ในนํ้าอาจมีแร่ธาตุมากเกินไปต้องแยกก่อนจะปล่อยออกสู่ลำนํ้าธรรมชาติเสียก่อน อีกทั้งการดึงแหล่งนํ้าสำรองที่มีความร้อน ต้องระวังการเกิดปัญหาแผ่นดินทรุดด้วย

• พลังงานชีวภาพ

ได้แก่การนำของเสียจากสิ่งมีชีวิต เช่นขยะที่เป็นสารอินทรีย์หรือมูลสัตว์ไปหมักให้ย่อยสลายโดยปราศจากอ๊อกซิเจน จะทำให้ได้ก๊าซมีเทน ซึ่งใช้เชื้อเพลิงชนิดหนึ่ง ปัจจุบันเกษตรกรได้นำก๊าซชีวภาพที่ผลิตขึ้นเองเหล่านี้มาใช้ในครัวเรือนมากขึ้น ทำให้ลดการใช้พลังงานฟอสซิลได้เป็นจำนวนมากเกษตรกรบางส่วนยังขายมูลสัตว์ให้กับโรงงานผลิตก๊าซชีวภาพเพื่อการพาณิชย์ด้วย

• พลังงานชีวมวล

เชื้อเพลิงที่ได้จากสิ่งมีชีวิต เช่นไม้ฟืน แกลบ กากอ้อย เศษไม้ เศษหญ้าที่เหลือทิ้งจากการเกษตรใช้เผาให้ความร้อนได้ เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพแบบของแข็ง และความร้อนนี้สามารถนำไปปั่นไฟได้ มีการคาดการณ์ว่าประเทศ ไทยในฐานะเป็นประเทศเกษตรกรรมจะมีวัตถุดิบเพื่อสร้างเชื้อเพลิงชีวภาพมวลมาก เทียบได้กับนํ้ามันดิบปีละไม่น้อยกว่า 6,500 ล้านลิตร

• พลังงานนํ้า

พื้นผิวโลกถึง 70% ปกคลุมด้วยนํ้า ซึ่งสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย นํ้าเหล่านี้มีการเปลี่ยนสถานะและหมุนเวียนตลอดเวลาระหว่างผิวโลกและบรรยากาศอย่างต่อเนื่อง นํ้าที่กำลังเคลื่อนที่มีพลังงานสะสมอยู่มาก มนุษย์รู้จักนำพลังงานนํ้ามาใช้หลายร้อยปีแล้ว เช่น ใช้หมุนกังหันนํ้า ปัจจุบันมีการนำพลังงานนํ้าไปหมุนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังนํ้าเพื่อผลิตไฟฟ้า ซึ่งมักจะอยู่กับเขื่อนกักเก็บนํ้าที่สร้างขึ้น

• พลังงานจากขยะ

ขยะชุมชนจากบ้านเรือนและกิจการต่างๆ เป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพสูง ขยะเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นมวลชีวภาพ เช่น กระดาษ เศษอาหาร และไม้เป็นต้น ซึ่งสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้าที่ถูกออกแบบให้ใช้ขยะเป็นเชื้อเพลิงได้ โรงไฟฟ้าที่ใช้ขยะเป็นเชื้อเพลิง จะนำขยะมาเผาบนตะแกรงความร้อนที่เกิดขึ้นใช้ต้มนํ้าในหม้อนํ้าจนกลายเป็นไอนํ้าเดือด ซึ่งจะไปเพิ่มแรงดันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 

หนังสือพิมพ์ฐานเศรษฐกิจ ฉบับ 3,689 หน้า 5 วันที่ 20 - 23 มิถุนายน 2564

ข่าวที่เกี่ยวข้อง :

• ธุรกิจกับการลดโลกร้อน (5) พลังงานฟอสซิล
• ธุรกิจกับการลดโลกร้อน (4)
• ธุรกิจกับการลดโลกร้อน (3)
• ธุรกิจกับการแก้ปัญหาโลกร้อน (2)
• ธุรกิจกับการแก้ปัญหาโลกร้อน (1)