“โรงงานผลิตเม็ดส่วนใหญ่มีขนาดเล็ก โดยมีกำลังการผลิตเฉลี่ยประมาณ 9,000 ตันต่อปี หลังจากปัญหาการขาดแคลนเม็ดในปี 2556 เมื่อมีการผลิตเพียงประมาณ 29,000 ตัน ภาคส่วนนี้มีการเติบโตแบบทวีคูณถึง 88,000 ตันในปี 2559 และคาดว่าจะถึงอย่างน้อย 290,000 ตันภายในปี 2564″

ชิลีได้รับพลังงานปฐมภูมิ 23 เปอร์เซ็นต์จากชีวมวล ซึ่งรวมถึงฟืน ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำความร้อนภายในบ้าน แต่ยังเชื่อมโยงกับมลพิษทางอากาศในท้องถิ่นด้วย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีใหม่ๆ และเชื้อเพลิงชีวมวลที่สะอาดและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น เม็ดเล็กๆ กำลังก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็ว ดร. Laura Azocar นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย La Frontera ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับบริบทและสถานะปัจจุบันของตลาดและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเม็ดในชิลี

ตามข้อมูลของ DR AZOCAR การใช้ฟืนเป็นแหล่งพลังงานปฐมภูมิถือเป็นคุณลักษณะเฉพาะของชิลี ซึ่งเกี่ยวข้องกับประเพณีและวัฒนธรรมของชิลี นอกเหนือจากความอุดมสมบูรณ์ของชีวมวลป่าไม้ เชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีราคาสูง และฤดูหนาวที่หนาวเย็นและมีฝนตกชุกในเขตภาคกลาง-ใต้

ประเทศที่เป็นป่า

เพื่อให้เข้าใจบริบทของข้อความนี้ ควรกล่าวว่าปัจจุบันชิลีมีพื้นที่ป่า 17.5 ล้านเฮกตาร์ (เฮกตาร์) แบ่งเป็นป่าธรรมชาติ 82 เปอร์เซ็นต์ พื้นที่เพาะปลูก 17 เปอร์เซ็นต์ (ส่วนใหญ่เป็นต้นสนและยูคาลิปตัส) และผลผลิตแบบผสม 1 เปอร์เซ็นต์

นั่นหมายความว่าแม้ประเทศจะเติบโตอย่างรวดเร็ว โดยมีรายได้ต่อหัวในปัจจุบันอยู่ที่ 21,000 เหรียญสหรัฐต่อปี และมีอายุขัยอยู่ที่ 80 ปี แต่ประเทศนี้ยังคงด้อยพัฒนาในแง่ของระบบทำความร้อนภายในบ้าน

ในความเป็นจริง พลังงานทั้งหมดที่ใช้เพื่อให้ความร้อน ร้อยละ 81 มาจากฟืน ซึ่งหมายความว่าปัจจุบันประมาณ 1.7 ล้านครัวเรือนในชิลีใช้เชื้อเพลิงนี้ ซึ่งคิดเป็นปริมาณการใช้ไม้รวมกว่า 11.7 ล้านลูกบาศก์เมตรต่อปี

ทางเลือกที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

การบริโภคฟืนในปริมาณมากยังเชื่อมโยงกับมลพิษทางอากาศในชิลีด้วย ร้อยละ 56 ของประชากร นั่นคือเกือบ 10 ล้านคนต้องเผชิญกับความเข้มข้นต่อปีของอนุภาค (PM) ที่ความเข้มข้น 20 มก. ต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งน้อยกว่า 14.5 น. (PM2.5)

ประมาณครึ่งหนึ่งของ PM2.5 มีสาเหตุมาจากการเผาไหม้ของฟืน/เนื่องจากมีปัจจัยหลายประการ เช่น ไม้แห้งไม่ดี ประสิทธิภาพเตาต่ำ และฉนวนภายในบ้านไม่ดี นอกจากนี้ แม้ว่าการเผาไหม้ของฟืนจะถือว่าเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (C02) เป็นกลาง แต่ประสิทธิภาพที่ต่ำของเตาก็บ่งบอกถึงการปล่อยก๊าซ C02 ซึ่งเทียบเท่ากับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากน้ำมันก๊าดและเตาแก๊สเหลว

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ระดับการศึกษาที่เพิ่มขึ้นในชิลีส่งผลให้สังคมมีอำนาจมากขึ้น ซึ่งเริ่มแสดงข้อเรียกร้องที่เกี่ยวข้องกับการอนุรักษ์มรดกทางธรรมชาติและการดูแลสิ่งแวดล้อม

เมื่อรวมกับสิ่งที่กล่าวมาข้างต้น การพัฒนาการวิจัยแบบก้าวกระโดดและการสร้างทุนมนุษย์ขั้นสูงได้ทำให้ประเทศเผชิญกับความท้าทายเหล่านี้ผ่านการค้นหาเทคโนโลยีใหม่และเชื้อเพลิงใหม่ที่ตอบสนองความต้องการที่มีอยู่สำหรับการทำความร้อนในบ้าน ทางเลือกหนึ่งคือการผลิตเม็ด

ปิดสวิตช์เตา

ความสนใจในการใช้เชื้อเพลิงอัดเม็ดในชิลีเริ่มต้นขึ้นประมาณปี 2552 ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่การนำเข้าเตาอัดเม็ดและหม้อไอน้ำจากยุโรปเริ่มต้นขึ้น อย่างไรก็ตาม การนำเข้าที่มีต้นทุนสูงถือเป็นความท้าทายและการนำเข้าก็เป็นไปอย่างช้าๆ

เพื่อให้มีการใช้อย่างแพร่หลาย กระทรวงสิ่งแวดล้อมจึงได้เปิดตัวโครงการเปลี่ยนเตาและหม้อต้มน้ำในปี 2555 สำหรับภาคที่อยู่อาศัยและอุตสาหกรรม ต้องขอบคุณโครงการสับเปลี่ยนนี้ ทำให้มีการติดตั้งมากกว่า 4,000 เครื่องในปี 2555 ซึ่งเป็นจำนวนที่เพิ่มขึ้นสามเท่านับตั้งแต่นั้นมา การรวมตัวของผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าในท้องถิ่นบางราย

เตาและหม้อต้มน้ำครึ่งหนึ่งพบในภาคที่อยู่อาศัย ร้อยละ 28 ในสถาบันสาธารณะ และประมาณร้อยละ 22 ในภาคอุตสาหกรรม

ไม่ใช่แค่เม็ดไม้เท่านั้น

เม็ดในชิลีผลิตจากไม้สนเรดิเอตา (Pinus radiata) ซึ่งเป็นพันธุ์ไม้ปลูกทั่วไป ในปี 2560 มีโรงงานเม็ดขนาดต่างๆ จำนวน 32 โรงงาน จำหน่ายในพื้นที่ภาคกลางและภาคใต้ของประเทศ

- โรงงานเม็ดพลาสติกส่วนใหญ่มีขนาดเล็กโดยมีกำลังการผลิตเฉลี่ยประมาณ 9,000 ตันต่อปี หลังจากปัญหาการขาดแคลนเม็ดในปี 2556 ซึ่งมีการผลิตได้เพียงประมาณ 29,000 ตัน ภาคส่วนนี้ได้แสดงให้เห็นถึงการเติบโตแบบทวีคูณถึง 88,000 ตันในปี 2559 และคาดว่าจะถึงอย่างน้อย 190,000 ตันภายในปี 2563 ดร. Azocar กล่าว

แม้จะมีชีวมวลป่าไม้อยู่มากมาย แต่สังคมชิลีใหม่ที่ "ยั่งยืน" นี้ได้สร้างความสนใจในส่วนของผู้ประกอบการและนักวิจัยในการค้นหาวัตถุดิบทางเลือกสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลที่มีความหนาแน่นสูง มีศูนย์วิจัยและมหาวิทยาลัยแห่งชาติหลายแห่งที่ได้พัฒนางานวิจัยในด้านนี้

ที่มหาวิทยาลัย La Frontera ศูนย์การจัดการขยะและพลังงานชีวภาพ ซึ่งเป็นของ BIOREN Scientific Nucleus และมีความเกี่ยวข้องกับแผนกวิศวกรรมเคมี ได้พัฒนาวิธีการคัดกรองเพื่อระบุแหล่งชีวมวลในท้องถิ่นที่มีศักยภาพด้านพลังงาน

เปลือกเฮเซลนัทและฟางข้าวสาลี

การศึกษาระบุว่าแกลบเฮเซลนัทเป็นชีวมวลที่มีคุณสมบัติที่ดีที่สุดในการเผาไหม้ นอกจากนี้ ฟางข้าวสาลียังโดดเด่นด้วยความพร้อมใช้งานสูงและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการเผาฟางและตอซังตามปกติ ข้าวสาลีเป็นพืชสำคัญในชิลี ปลูกบนพื้นที่ 286,000 เฮกตาร์ และผลิตฟางได้ประมาณ 1.8 ล้านตันต่อปี

ในกรณีของแกลบเฮเซลนัท แม้ว่าชีวมวลนี้สามารถเผาไหม้ได้โดยตรง แต่การวิจัยมุ่งเน้นไปที่การใช้มันเพื่อการผลิตเม็ด เหตุผลอยู่ที่การเผชิญกับความท้าทายในการผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลแข็งที่ปรับให้เข้ากับความเป็นจริงในท้องถิ่น ซึ่งนโยบายสาธารณะได้นำไปสู่การเปลี่ยนเตาไม้เป็นเตาเม็ด เพื่อจัดการกับปัญหามลพิษทางอากาศในท้องถิ่น

ผลลัพธ์ที่ได้เป็นที่น่าพอใจ การค้นพบเบื้องต้นชี้ให้เห็นว่าเม็ดเหล่านี้จะเป็นไปตามพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้สำหรับเม็ดที่มีต้นกำเนิดจากไม้ตามมาตรฐาน ISO 17225-1 (2014)

ในกรณีของฟางข้าวสาลี ได้มีการทดสอบการทอร์รีแฟกชันเพื่อปรับปรุงคุณลักษณะบางประการของชีวมวล เช่น ขนาดที่ไม่สม่ำเสมอ ความหนาแน่นรวมต่ำ และค่าความร้อนต่ำ และอื่นๆ อีกมากมาย

การทอร์เรแฟกชั่นซึ่งเป็นกระบวนการทางความร้อนที่ดำเนินการที่อุณหภูมิปานกลางภายใต้สภาพแวดล้อมเฉื่อย ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับสารตกค้างทางการเกษตรนี้โดยเฉพาะ ผลลัพธ์เบื้องต้นแนะนำให้พลังงานสะสมและค่าความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญที่สภาวะการทำงานปานกลางที่อุณหภูมิต่ำกว่า 150°C

สิ่งที่เรียกว่าเม็ดสีดำที่ผลิตในระดับนำร่องด้วยชีวมวลที่ถูกทอร์รีไฟนี้มีลักษณะเฉพาะตามมาตรฐานยุโรป ISO 17225-1 (2014) ผลลัพธ์ที่ได้เป็นไปด้วยดี โดยมีความหนาแน่นปรากฏเพิ่มขึ้นจาก 469 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร เป็น 568 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร เนื่องจากกระบวนการบำบัดก่อนการทอร์รีแฟกชัน

ความท้าทายที่รออยู่มีจุดมุ่งหมายเพื่อค้นหาเทคโนโลยีเพื่อลดปริมาณองค์ประกอบขนาดเล็กในเม็ดฟางข้าวสาลีที่ถูกทำให้แห้ง เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่สามารถเข้าสู่ตลาดระดับชาติได้ ช่วยต่อสู้กับปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลกระทบต่อประเทศ