ไทย กับการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลส ภายในปี ‘80

Cellulosic Ethanol (2G : 2nd Generation) หรือ เอทานอลที่ผลิตจากเซลลูโลส เป็นเอทานอลที่ผลิตจากวัตถุดิบหลักประเภทไฟเบอร์และวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร เช่น ฟางข้าว กากอ้อย ซังข้าวโพด และเปลือกไม้ เป็นต้น ซึ่งเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตมาการพัฒนากันมานานแล้ว แต่ปัจจัยที่ยังทำให้ Cellulosic ethanol ยังไม่ได้ถูกใช้เชิงพาณิชย์เป็นที่แพร่หลายทั่วโลกก็คือต้นทุนการแปรสภาพ (Conversion cost) และการลงทุน (Capital cost : CAPEX) ที่สูงมาก 

แต่อย่างไรก็ตามหลายๆประเทศทั้งในยุโรปและอเมริกาก็ได้มีความมุ่งมั่นที่จะส่งเสริมการผลิตและการใช้ Cellulosic ethanol ด้วยการสนับสนุนในหลายๆ ด้านทั้งให้เงินทุนสนับสนุนโครงการ สิทธิประโยชน์ทางภาษีต่างๆ รวมทั้งการสร้างแรงจูงใจให้กับผู้ใช้รถยนต์ เพราะเล็งเห็นถึงประโยชน์ทั้งทางด้านการนำของเสียที่ไม่เกิดประโยชน์กลับมาใช้ใหม่ การช่วยลดมลภาวะที่เป็นพิษ ตลอดจนถึงการลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากผลิตและการใช้ Cellulosic ethanol

ประเทศไทยได้มีการส่งเสริมการผลิตและการใช้เชื้อเพลิงเอทานอล เพื่อลดการนำเข้าพลังงานจากต่างประเทศ รวมถึงส่งเสริมการใช้วัตถุดิบทางการเกษตรเพื่อเพิ่มมูลค่าสินค้าการเกษตรและสร้างรายได้เพิ่มให้กับเกษตรกรไทย โดยที่มีเป้าหมายคือส่งเสริมการผลิตและการใช้เชื้อเพลิงเอทานอลให้ถึง 7.5 ล้านลิตรต่อวัน ภายในปี พ.ศ 2580 ตามแผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ. 2561 – 2580 (Alternative Energy Development Plan 2018 – 2037) โดยการใช้กากน้ำตาลและมันสำปะหลังเป็นวัตถุดิบหลัก และมีน้ำอ้อยเป็นวัตถุดิบทางเลือกอีกส่วนหนึ่ง ซึ่งจะต้องมีการสนับสนุนด้านวัตถุดิบตามเป้าหมายยุทธศาสตร์อ้อยและน้ำตาลทราย พ.ศ. 2558 – 2569 รวมไปถึงเป้าหมายยุทธศาสตร์มันสำปะหลัง พ.ศ. 2558 – 2569 ที่จะต้องส่งเสริมการเพิ่มปริมาณการผลิตอ้อยและมันสำปะหลังให้ได้ 180 และ 59.5 ล้านตัน ภายในปี พ.ศ. 2569 ทั้งนี้หากสามารถเพิ่มการผลิตอ้อยและมันสำปะหลังได้ตามเป้าหมายก็จะมีวัตถุดิบเพียงพอที่จะสามารถผลิตเชื้อเพลิงเอทานอลได้ถึงวันละ 7.2 ล้านลิตร ในปี พ.ศ. 2569

อย่างไรก็ตามการดำเนินการส่งเสริมการผลิตและการใช้เชื้อเพลิงเอทานอลตามแผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือกฯ ได้ประสบกับปัญหาการขาดแคลนวัตถุดิบอย่างหนัก ซึ่งในปี พ.ศ. 2563 และ 2564 ผลผลิตอ้อยลดลงมาเหลือแค่ 74.89 และ 66.65 ล้านตัน ตามลำดับ ในขณะที่การผลิตมันสำปะหลังก็ไม่ได้เพิ่มขึ้นตามเป้าหมายด้วยเช่นกัน จึงส่งผลให้ราคาวัตถุดิบทั้งกากน้ำตาลและมันสำปะหลังมีราคาสูงขึ้น ตลอดจนถึงราคาเอทานอลที่เพิ่มสูงขึ้นถึง 25 – 26 บาทต่อลิตร และมีการเลื่อนการยกเลิกการใช้น้ำมันแก๊สโซฮอลล์อี 10 ออกเทน 91 หลายครั้ง ซึ่งเป็นกลไกที่สำคัญในการเพิ่มปริมาณการใช้เชื้อเพลิงเอทานอลในประเทศ โดยครั้งล่าสุดมีการเลื่อนออกไปจนถึงสิ้นปี พ.ศ. 2565 เลยทีเดียว

ผลสำเร็จของนโยบายการส่งเสริมการผลิตและการใช้เชื้อเพลิงเอทานอลดังกล่าวจะสามารถทำให้สำเร็จได้จะต้องอาศัยองค์ประกอบหลายๆ อย่าง โดยเฉพาะ 1. ปริมาณวัตถุดิบต้องมีเพียงพอ 2. โครงสร้างพื้นฐานต่างๆ 3. แรงจูงใจของผู้ใช้รถยนต์ รวมไปถึง 4. การกำหนดและควบคุมการดำเนินนโยบาย ซึ่งต้องสอดคล้องซึ่งกันและกัน โดยจะเห็นได้ว่าในช่วงเวลาที่ผ่านมา การดำเนินนโยบายให้เกิดประสิทธิผลยังคงไม่สามารถเกิดขึ้นได้ตามแผน ซึ่งการเลื่อนยกเลิกการใช้น้ำมันแก๊สโซฮอล์อี 10 ออกเทน 91 ในหลายๆ ครั้ง เกิดจากวัตถุดิบที่ไม่เพียงพอและราคาเอทานอลที่สูงขึ้น จากราคาวัตถุดิบ ในขณะที่ปริมาณการใช้กลับลดลง จากสถานการณ์การระบาดของโรคไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 (COVID-19) และกลไกการเพิ่มปริมาณการใช้เชื้อเพลิงเอทานอลจากการเลิกใช้น้ำมันแก๊สโซฮอลล์อี 10 ออกเทน 91 ก็ยังไม่เกิดขึ้นตามแผนที่วางไว้

ซึ่งจะเห็นได้ว่าปัจจัยที่ส่งผลกระทบมากที่สุดก็คงหนีไม่พ้นในเรื่องของปริมาณและราคาของวัตถุดิบ ไม่ว่าจะเป็นมันสำปะหลังและรวมไปถึงอ้อย ซึ่งนอกจากจะต้องเร่งขยายพื้นที่การเพาะปลูกให้ได้ตามแผน ซึ่งยังคงเป็นเรื่องที่ยากแล้ว ความแปรปรวนและผันผวนของสภาพดินฟ้าอากาศกลับเป็นเรื่องที่ยากยิ่งกว่า ดังนั้นจะเห็นได้ชัดเจนที่สุดจากผลกระทบของการผลิตอ้อยที่ลดลงในช่วง 2 ปีที่ผ่านมา ในขณะที่มันสำปะหลังเองก็มีปริมาณความต้องการสำหรับอุตสาหกรรมในประเทศและการส่งออกที่ดูเหมือนว่าจะมีศักยภาพในการแข่งขันมากกว่าการนำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงเอทานอล หากเราไม่สามารถเพิ่มพื้นที่การเพาะปลูกและเพิ่มผลผลิตทั้งอ้อยและมันสำปะหลังตามแผนยุทธศาสตร์ฯได้ ก็จะมีวัตถุดิบเพียงพอต่อการผลิตและการใช้เชื้อเพลิงเอานอลในประเทศเพียงวันละประมาณ 4.5 ล้านลิตรเท่านั้น และในช่วง 2 ปีที่ผ่านมาเราจะเห็นว่าต้นทุนวัตถุดิบ (feedstock cost) ในการผลิตเอทานอลจากทั้งกากน้ำตาลและมันสำปะหลังสูงถึง 18-22 บาทต่อลิตร ซึ่งเป็นข้อจำกัดที่สำคัญในการส่งเสริมและเพิ่มปริมาณการใช้เชื้อเพลิงเอทานอลในประเทศต่อไป

ในปัจจุบันบริษัทผู้พัฒนาเทคโนโลยีการผลิต Cellulosic ethanol ได้มีการพัฒนาทั้งเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนสารเคมีต่างๆ เพื่อให้ต้นทุนการผลิต (production cost) ลดลง โดยมีแนวทางหลักๆ ดังนี้

  1. เพิ่มประสิทธิภาพการหมัก ลดการใช้วัตถุดิบต่อลิตรเอทานอลที่เป็นหัวใจหลักของการผลิตเอทานอล ซึ่งมีการพัฒนาการย่อยและปลดปล่อยน้ำตาลจากไฟเบอร์ได้มากขึ้น รวมทั้งการพัฒนาสายพันธุ์ยีสต์ที่สามารถใช้ทั้งน้ำตาล C6 และ C5 ก็จะได้ผลผลิตเอทานอลที่มากขึ้น เช่น จากเดิมที่เคยผลิตจากชานอ้อยแห้ง (100% DM) ได้เอทานอลร้อยกว่าลิตร ก็มีการพัฒนาขึ้นมาจนได้มากกว่า 260 ลิตรต่อตัน หรือถ้าใช้ฟางข้าวก็จะได้เอทานอลมากกว่า 210 ลิตรต่อตัน
  2. ลดต้นทุนการแปรสภาพ มีการพัฒนาลดการใช้สารเคมีต่างๆ โดยเฉพาะที่สำคัญเทคโนโลยีมีการผลิตเอนไซม์ใช้เอง สามารถลดต้นทุนที่ต้องซื้อเอนไซม์จากภายนอกที่มีราคาแพงได้
  3. ลดการลงทุนโครงการ ซึ่งมีการพัฒนาเทคโนโลยีบางส่วนที่ใช้อุปกรณ์และเครื่องจักรต่างๆ ในอุตสาหกรรมอื่นที่มีอยู่แล้ว ซึ่งสามารถใช้ได้และมีราคาไม่แพง รวมไปถึงการลงทุนเฉพาะส่วนเตรียมวัตถุดิบจากไฟเบอร์ไปเป็นน้ำตาลเพื่อใช้ในโรงงานเอทานอลเดิมที่มีอยู่แล้ว

ฟางข้าวที่ยังเหลือในพื้นที่และไม่ได้มีการใช้ประโยชน์ เป็นวัตถุดิบที่มีศักยภาพสูง จากการประเมินตามแผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ. 2561 – 2580 (Alternative Energy Development Plan 2018 – 2037) มีมากถึง 27 ล้านตัน หากผลิต Cellulosic ethanol จากฟางข้าวที่ราคา1,200 บาทต่อตัน ความชื้น 12% ก็จะมีต้นทุนวัตถุดิบ (feedstock cost) เพียงแค่ 6 – 7 บาทต่อลิตร เท่านั้น ในขณะเดียวกันปริมาณฟางข้าวที่มีเหลืออยู่เทียบเท่าปริมาณเอทานอลมากถึง 14 ล้านลิตรต่อวัน ฟางข้าวสามารถสร้างมูลค่าสูงถึง 4,630 บาทต่อตัน ซึ่งสามารถลดการนำเข้าพลังงานจากต่างประเทศได้มากถึง 125,000 บาทต่อปี นอกจากนี้วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรอื่นๆ ก็ยังสามารถนำมาผลิต Cellulosic ethanol ได้อีก เช่น กากมันสำปะหลัง เหง้ามันสำปะหลัง ใบและยอดอ้อย ทะลายปาล์มเปล่า ซึ่งถ้าหากสามารถพัฒนากระบวนการเก็บเกี่ยวและรวบรวมวัสดุทางการเกษตรเหล่านี้มาเป็นวัตถุดิบในการพัฒนาโครงการได้ ก็จะเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่จะช่วยทั้งการสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร สร้างรายได้เพิ่มให้แก่เกษตรกร และส่งเสริมการผลิตการใช้เชื้อเพลิงเอทานอลภายในประเทศได้ตามเป้าหมายต่อไป