“โรงงานผลิตเม็ดพลาสติกส่วนใหญ่เป็นขนาดเล็ก โดยมีกำลังการผลิตเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ประมาณ 9,000 ตัน หลังจากประสบปัญหาขาดแคลนเม็ดพลาสติกในปี 2013 ที่ผลิตได้เพียง 29,000 ตัน ภาคส่วนนี้จึงเติบโตแบบก้าวกระโดดจนแตะระดับ 88,000 ตันในปี 2016 และคาดว่าจะแตะระดับอย่างน้อย 290,000 ตันภายในปี 2021”

ชิลีได้รับพลังงานหลักร้อยละ 23 จากชีวมวล ซึ่งรวมถึงไม้ฟืน ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการให้ความร้อนภายในบ้านแต่ยังเชื่อมโยงกับมลพิษทางอากาศในพื้นที่อีกด้วย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีใหม่ๆ และเชื้อเพลิงชีวมวลที่สะอาดและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น เม็ดไม้ กำลังได้รับความนิยมอย่างมาก ดร. ลอร่า อาโซการ์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยลาฟรอนเตรา ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับบริบทและสถานะปัจจุบันของตลาดและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเม็ดไม้ในชิลี

ตามคำกล่าวของดร. อาโซการ์ การใช้ฟืนเป็นแหล่งพลังงานหลักเป็นลักษณะเฉพาะของชิลี ซึ่งเกี่ยวข้องกับประเพณีและวัฒนธรรมของชิลี นอกจากนี้ยังมีชีวมวลจากป่าในปริมาณมาก ต้นทุนเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สูง และฤดูหนาวที่หนาวเย็นและมีฝนตกในเขตตอนกลาง-ตอนใต้

ประเทศป่าไม้

เพื่อให้เข้าใจข้อความนี้ในบริบท ควรกล่าวถึงว่าปัจจุบันชิลีมีพื้นที่ป่าไม้ 17.5 ล้านเฮกตาร์ (เฮกตาร์) แบ่งเป็นป่าธรรมชาติ 82 เปอร์เซ็นต์ ป่าปลูก 17 เปอร์เซ็นต์ (ส่วนใหญ่เป็นป่าสนและยูคาลิปตัส) และป่าแบบผสมผสาน 1 เปอร์เซ็นต์

ซึ่งหมายความว่าแม้ประเทศจะเติบโตอย่างรวดเร็ว โดยมีรายได้ต่อหัว 21,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อปี และมีอายุขัย 80 ปี แต่ระบบทำความร้อนภายในบ้านยังคงพัฒนาไม่เต็มที่

ในความเป็นจริง จากพลังงานทั้งหมดที่ใช้ในการทำความร้อน 81 เปอร์เซ็นต์มาจากไม้ฟืน ซึ่งหมายความว่าปัจจุบันครัวเรือนประมาณ 1.7 ล้านครัวเรือนในชิลีใช้เชื้อเพลิงนี้ ส่งผลให้มีการบริโภคไม้ฟืนรวมกว่า 11.7 ล้านลูกบาศก์เมตรต่อปี

ทางเลือกที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

การบริโภคไม้ฟืนในปริมาณสูงยังเชื่อมโยงกับมลพิษทางอากาศในชิลีด้วย ประชากร 56 เปอร์เซ็นต์ หรือเกือบ 10 ล้านคน ต้องเผชิญกับปริมาณฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM2.5) ที่ความเข้มข้น 20 มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตรต่อปี

PM2.5 ประมาณครึ่งหนึ่งมาจากการเผาฟืน ซึ่งเกิดจากปัจจัยหลายประการ เช่น ไม้แห้งไม่ดี ประสิทธิภาพเตาต่ำ และฉนวนกันความร้อนในบ้านไม่ดี นอกจากนี้ แม้ว่าจะถือว่าการเผาฟืนเป็นการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) แต่ประสิทธิภาพที่ต่ำของเตาก็หมายถึงการปล่อย CO2 เทียบเท่ากับการปล่อยจากเตาแก๊สปิโตรเลียมเหลวและน้ำมันก๊าด

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ระดับการศึกษาที่สูงขึ้นในชิลีส่งผลให้สังคมมีความเข้มแข็งมากขึ้น และเรียกร้องเกี่ยวกับการอนุรักษ์มรดกธรรมชาติและการดูแลรักษาสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

นอกจากนี้ การพัฒนางานวิจัยอย่างก้าวกระโดดและการสร้างทุนมนุษย์ขั้นสูงยังช่วยให้ประเทศสามารถรับมือกับความท้าทายเหล่านี้ได้ผ่านการค้นหาเทคโนโลยีใหม่ๆ และเชื้อเพลิงใหม่ๆ ที่ตอบสนองความต้องการด้านความร้อนภายในบ้านที่มีอยู่ ทางเลือกหนึ่งก็คือการผลิตเม็ดไม้

สวิตช์เตาออก

ความสนใจในการใช้เม็ดไม้ในชิลีเริ่มขึ้นในราวปี 2009 ซึ่งเป็นช่วงที่การนำเข้าเตาเม็ดไม้และหม้อไอน้ำจากยุโรปเริ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ต้นทุนการนำเข้าที่สูงถือเป็นความท้าทาย และการนำไปใช้ก็เป็นไปอย่างล่าช้า

เพื่อทำให้การใช้งานเป็นที่นิยม กระทรวงสิ่งแวดล้อมได้เปิดตัวโครงการเปลี่ยนเตาและหม้อไอน้ำในปี 2555 สำหรับภาคที่อยู่อาศัยและอุตสาหกรรม โดยโครงการเปลี่ยนเตาและหม้อไอน้ำนี้ทำให้มีการติดตั้งเครื่องไปแล้วกว่า 4,000 เครื่องในปี 2555 และจำนวนเครื่องดังกล่าวก็เพิ่มขึ้นเป็นสามเท่าเมื่อมีการรวมเอาผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าในท้องถิ่นบางรายเข้ามาด้วย

เตาและหม้อไอน้ำเหล่านี้ครึ่งหนึ่งพบในภาคที่อยู่อาศัย 28 เปอร์เซ็นต์ในสถาบันสาธารณะ และประมาณ 22 เปอร์เซ็นต์ในภาคอุตสาหกรรม

ไม่เพียงแต่เม็ดไม้เท่านั้น

เม็ดไม้ในชิลีผลิตขึ้นจากต้นสนเรเดียตา (Pinus radiata) ซึ่งเป็นพันธุ์ไม้ปลูกทั่วไปเป็นหลัก ในปี 2560 มีโรงงานผลิตเม็ดไม้ 32 แห่งที่มีขนาดแตกต่างกันกระจายอยู่ในพื้นที่ภาคกลางและภาคใต้ของประเทศ

- โรงงานผลิตเม็ดไม้ส่วนใหญ่เป็นขนาดเล็ก โดยมีกำลังการผลิตเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ประมาณ 9,000 ตัน หลังจากประสบปัญหาขาดแคลนเม็ดไม้ในปี 2013 ซึ่งสามารถผลิตได้เพียง 29,000 ตัน ปัจจุบันภาคส่วนนี้เติบโตแบบก้าวกระโดด โดยผลิตได้ 88,000 ตันในปี 2016 และคาดว่าจะผลิตได้อย่างน้อย 190,000 ตันภายในปี 2020 ดร. อาโซการ์กล่าว

แม้ว่าจะมีชีวมวลจากป่าอยู่มากมาย แต่สังคมชิลีที่ “ยั่งยืน” ใหม่นี้ก็ได้ดึงดูดความสนใจจากบรรดาผู้ประกอบการและนักวิจัยในการค้นหาทางเลือกวัตถุดิบสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลอัดแน่น มีศูนย์วิจัยแห่งชาติและมหาวิทยาลัยจำนวนมากที่ได้พัฒนางานวิจัยในด้านนี้

ที่มหาวิทยาลัยลาฟรอนเตรา ศูนย์การจัดการขยะและพลังงานชีวมวล ซึ่งเป็นของนิวเคลียสทางวิทยาศาสตร์ BIOREN และเชื่อมโยงกับภาควิชาวิศวกรรมเคมี ได้พัฒนาวิธีการคัดกรองเพื่อระบุแหล่งชีวมวลในท้องถิ่นที่มีศักยภาพด้านพลังงาน

เปลือกเฮเซลนัทและฟางข้าวสาลี

การศึกษาวิจัยระบุว่าเปลือกเฮเซลนัทเป็นชีวมวลที่มีคุณสมบัติที่ดีที่สุดในการนำไปเผา นอกจากนี้ ฟางข้าวสาลียังโดดเด่นในเรื่องความพร้อมใช้งานสูงและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการเผาฟางและตอซังแบบปกติ ข้าวสาลีเป็นพืชผลหลักในชิลี ปลูกบนพื้นที่ประมาณ 286,000 เฮกตาร์ และให้ผลผลิตฟางประมาณ 1.8 ล้านตันต่อปี

ในกรณีของเปลือกเฮเซลนัท แม้ว่าชีวมวลนี้สามารถเผาไหม้ได้โดยตรง แต่การวิจัยเน้นไปที่การใช้ชีวมวลเพื่อผลิตเม็ดไม้ เหตุผลอยู่ที่การเผชิญกับความท้าทายในการผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลแข็งที่ปรับให้เข้ากับความเป็นจริงในท้องถิ่น ซึ่งนโยบายสาธารณะได้นำไปสู่การแทนที่เตาเผาไม้ด้วยเตาเผาเม็ดไม้ เพื่อจัดการกับปัญหามลพิษทางอากาศในท้องถิ่น

ผลลัพธ์ที่ได้เป็นที่น่าพอใจ โดยผลเบื้องต้นชี้ให้เห็นว่าเม็ดไม้เหล่านี้จะสอดคล้องกับพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้สำหรับเม็ดไม้ที่มีต้นกำเนิดจากไม้ตามมาตรฐาน ISO 17225-1 (2014)

ในกรณีของฟางข้าวสาลี มีการทดสอบการเผาเพื่อปรับปรุงคุณลักษณะบางประการของชีวมวล เช่น ขนาดที่ไม่สม่ำเสมอ ความหนาแน่นต่ำ และค่าความร้อนต่ำ เป็นต้น

การเผาเป็นกระบวนการทางความร้อนที่ดำเนินการในอุณหภูมิปานกลางภายใต้สภาพแวดล้อมเฉื่อย ได้รับการปรับให้เหมาะสมโดยเฉพาะสำหรับเศษวัสดุทางการเกษตรนี้ ผลลัพธ์เบื้องต้นชี้ให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของพลังงานที่เก็บไว้และค่าความร้อนในสภาวะการทำงานปานกลางที่ต่ำกว่า 150℃

เม็ดสีดำที่ผลิตในระดับนำร่องด้วยชีวมวลที่ผ่านการเผาแบบเผานี้ได้รับการกำหนดลักษณะตามมาตรฐานยุโรป ISO 17225-1 (2014) ผลลัพธ์เป็นที่น่าพอใจ โดยสามารถเพิ่มความหนาแน่นที่ชัดเจนจาก 469 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรเป็น 568 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรได้ ซึ่งต้องขอบคุณกระบวนการบำบัดล่วงหน้าด้วยการเผา

ความท้าทายที่รออยู่มุ่งเป้าไปที่การค้นหาเทคโนโลยีที่จะลดปริมาณธาตุขนาดเล็กในเม็ดฟางข้าวสาลีที่ผ่านการเผาเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่สามารถเข้าถึงตลาดในประเทศได้ ซึ่งจะช่วยต่อสู้กับปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลกระทบต่อประเทศ