เชื้อเพลิงชีวภาพคืออะไร?

ทำความเข้าใจว่าเชื้อเพลิงชีวภาพคืออะไรและความแตกต่างระหว่างประเภทและกระบวนการที่มีอยู่

ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง

เชื้อเพลิงชีวภาพเป็นเชื้อเพลิงที่ผลิตจากวัสดุจากพืชที่ไม่ผ่านกระบวนการฟอสซิล เชื้อเพลิงชีวภาพสามารถนำมาใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในหรือสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้า ดังนั้นจึงสามารถใช้ทดแทนการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลได้ทั้งหมดหรือบางส่วน เชื้อเพลิงชีวภาพมีหลายประเภท เนื่องจากสามารถผลิตได้จากพืชหลายชนิด มาดูสิ่งที่พบบ่อยกันบ้าง:

เอทานอล

เอทานอลเป็นแอลกอฮอล์ชนิดหนึ่งที่ผลิตจากพืชผลทางการเกษตร เช่น อ้อย หัวบีทน้ำตาล และข้าวโพด เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ปกติแล้วจะผสมกับเชื้อเพลิงอื่นๆ เช่น น้ำมันเบนซิน เพื่อใช้ในการเผาไหม้เครื่องยนต์ภายใน

ไบโอดีเซล

เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ทำจากน้ำมันเมล็ดพืชและเมล็ดพืช เช่น น้ำมันเรพซีด ดอกทานตะวัน และน้ำมันถั่วเหลือง ไบโอดีเซลสามารถผลิตได้จากไขมันสัตว์ พืช และสาหร่ายขนาดเล็ก

ก๊าซชีวภาพ

ก๊าซชีวภาพเป็นผลพลอยได้จากการสลายตัวของสารอินทรีย์ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจนในก๊าซซึ่งดำเนินการโดยแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน

ชีวมวล

เป็นสารอินทรีย์จากพืชหรือสัตว์ที่ใช้ในการผลิตพลังงาน หมวดหมู่ของอินทรียวัตถุที่มาจากพืชซึ่งเรียกได้ว่าเป็นชีวมวล รวมถึงฟืนที่นำมาจากพื้นที่ป่าและเศษพืชผลทางการเกษตร เช่น ชานอ้อย

ไบโอเมธานอล

เป็นเมทานอลที่ผลิตจากชีวมวล

เชื้อเพลิงชีวภาพสองประเภทที่ผลิตมากที่สุดในบราซิลคือเอทานอลที่สกัดจากอ้อยเพื่อใช้ในการเผาไหม้ภายในของเครื่องยนต์รถยนต์ขนาดเล็ก และไบโอดีเซลที่ผลิตจากน้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์ ใช้ในยานยนต์ รถประจำทางและรถบรรทุก เชื้อเพลิงชีวภาพสามารถแบ่งออกเป็นรุ่นแรกและรุ่นที่สองได้ ขั้นตอนที่พัฒนาขึ้นในรุ่นที่สองเป็นสิ่งที่ช่วยให้เกิดความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการขยายตัวของรุ่นที่สามและสี่ซึ่งยังคงเผชิญกับอุปสรรคทางเศรษฐกิจและเทคโนโลยีมากมายที่จะดำเนินการได้ มาทำความเข้าใจว่าการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพมีความหมายอย่างไรในแต่ละกระบวนการเหล่านี้:

รุ่นแรก

เหล่านี้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ทำจากพันธุ์พืชที่ผลิตโดยการเกษตร เช่น อ้อย ข้าวโพด เรพซีด บีทน้ำตาล และข้าวสาลี ปัญหาโดยธรรมชาติของเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นแรกคือพวกมันแข่งขันกับการผลิตอาหาร ซึ่งในอนาคตอาจบ่อนทำลายปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความมั่นคงด้านอาหารและอธิปไตยทางอาหาร หมวดหมู่นี้รวมถึงเอทานอล ไบโอดีเซล แอลกอฮอล์ชีวภาพ และก๊าซชีวภาพ

รุ่นที่สอง

ประกอบด้วยเอธานอลจากเซลลูโลสเป็นส่วนใหญ่ การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สองเกิดขึ้นผ่านเซลลูโลสและเส้นใยพืชอื่นๆ ที่พบในไม้ และในส่วนที่กินไม่ได้ของผัก เส้นใยเหล่านี้จะถูกแปลงเป็นเชื้อเพลิงผ่านกระบวนการทางชีวเคมีหรือเทอร์โมเคมี เทคโนโลยีใหม่ได้รับการพัฒนาเพื่อเพิ่มขอบเขตของความเป็นไปได้สำหรับวัตถุดิบ ทำให้การใช้ประโยชน์จากสายพันธุ์หญ้า เศษวัสดุทางการเกษตรและอุตสาหกรรมเป็นไปได้

รุ่นที่สาม

เชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สามผลิตจากพืชที่เติบโตเร็ว ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสาหร่ายขนาดเล็ก เทคโนโลยีใหม่ได้รับการปรับปรุงเพื่อดัดแปลงพันธุกรรมพืช โดยมีวัตถุประสงค์เพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการแปลงวัสดุเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพผ่านเทคโนโลยีรุ่นที่สอง ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ ต้นยูคาลิปตัสที่มีลิกนินความเข้มข้นลดลง (ส่วนประกอบของผนังเซลล์พืชที่ช่วยให้พืชมีความแข็งแรง) ซึ่งช่วยให้แปลงเป็นเอทานอลเซลลูโลสได้ง่ายขึ้น และข้าวโพดดัดแปรพันธุกรรมที่มีเอ็นไซม์ที่เอื้อต่อการแปลงเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ

รุ่นที่สี่

ประกอบด้วยการดัดแปลงพันธุกรรมของต้นไม้ เพื่อให้นอกจากจะให้ชีวมวลคุณภาพสูงที่อุดมไปด้วยคาร์บอนแล้ว ยังทำหน้าที่เป็นเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพในการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีอยู่ในบรรยากาศอีกด้วย คาร์บอนไดออกไซด์ที่มีอยู่ในชีวมวลจะถูกดักจับก่อน ระหว่าง หรือหลังกระบวนการแปลงทางชีวภาพ จากนั้นจึงเก็บไว้ในแหล่งน้ำมันและก๊าซที่หมดลง ตะเข็บถ่านหินที่ไม่สามารถขุดได้หรือชั้นหินอุ้มน้ำเกลือ จึงถูกจัดเก็บตามภูมิศาสตร์และถูกกำจัดออกจากบรรยากาศ กระบวนการแปลงเชื้อเพลิงชีวภาพดำเนินการโดยใช้เทคโนโลยีรุ่นที่สอง

แน่นอนว่ามีปัญหาที่ขัดแย้งกันมากมายเมื่อพูดถึงการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในพืช เนื่องจากสิ่งเหล่านี้อาจนำมาซึ่งสิ่งภายนอกที่ไม่คาดคิด อย่างไรก็ตาม ในทุกสาขา ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ