“เอทานอล” เป้าหมายการพัฒนาเชื้อเพลิงอากาศยานเพื่อความยั่งยืน

ยุโรปได้ออกแผนงานหมุดหมายใหม่ของการบินเพื่อความยั่งยืน ‘Destination 2050–A Route to Net Zero European Aviation’ ซึ่งเป็นวิสัยทัศน์ระยะยาวของวงการการบินในภูมิภาคยุโรป (pan-European) ภายใต้ ข้อตกลงปารีส (Paris Agreement) และ European Green Deal ซึ่งถือเป็นโรดแม็ปการจัดการภาวะโลกร้อน ซึ่งประเทศในสหภาพยุโรปหลายประเทศได้เรียกร้องให้ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียจากหลายภาคส่วนเข้ามาร่วมใน ข้อตกลงสหภาพยุโรปเพื่อการบินที่ยั่งยืน (EU Pact for Sustainable Aviation) โดยสนับสนุนให้เที่ยวบินพาณิชย์ทั้งภายในประเทศและที่บินจากสหภาพยุโรป สหราชอาณาจักร และประเทศสมาชิกสมาคมการค้าเสรียุโรป (EFTA) พยายามลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนเป็นศูนย์ภายในปี 2593 โดยในระยะแรก ภายในปี 2573 คาดว่าเที่ยวบินภายในยุโรปเองจะลดการปล่อยก๊าซได้ที่ 55% 

1 ใน 4 ของมาตรการสำคัญในการเปลี่ยนผ่านไปสู่การบินที่ยั่งยืนก็คือ การใช้พลังงานการบินที่ยั่งยืน (Sustainable Aviation Fuels: SAFs) ซึ่งคาดว่าจะช่วยลดก๊าซคาร์บอนลงได้ถึง 34% 

เอทานอลถือเป็นแอลกอฮอล์ชนิดหนึ่งที่มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมเชื้อเพลิง และพลังงานทดแทนที่สำคัญของประเทศ และยังเป็นหนึ่งในพลังงานสะอาดที่มีศักยภาพสูงในการที่จะพัฒนาเพื่อเป็นเชื้อเพลิงอากาศยานเพื่อความยั่งยืนได้มาก 

นพ.สัญชัย ชาสมบัติ ผู้อำนวยการองค์การสุรา ฉายภาพวิสัยทัศน์ขององค์กรในการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเอทานอลเพื่อช่วยลดต้นทุนการนำเข้าเชื้อเพลิงและสารเพิ่มค่าออกเทน MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether) จากต่างประเทศ ขณะเดียวกันยังช่วยเพิ่มมูลค่า และสร้างเสถียรภาพราคาผลผลิตทางการเกษตรไปพร้อม ๆ กันด้วย 

“เนื่องจากกระบวนการผลิตเอทานอล ส่วนใหญ่มาจากวัตถุดิบทางการเกษตรของไทย เอทานอลที่นำไปใช้ในอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงจะใช้เอทานอลที่กลั่นจนมีค่าความบริสุทธิ์ตั้งแต่ 99.5% แล้วนำไปใช้เป็นส่วนผสมเพื่อได้พลังงานที่สำคัญ อาทิ แก๊สโซฮอล์ ซึ่งได้จากการนำเอทานอลไปผสมกับน้ำมันเบนซิน เป็นต้น ดังนั้น อุตสาหกรรมการผลิตเอทานอลจึงมีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาประเทศในหลากหลายด้าน โดยเฉพาะด้านพลังงาน” ผอ.องค์การสุราบอกและว่า องค์การสุราซึ่งเป็นรัฐวิสาหกิจที่มีบทบาทหน้าที่ในการผลิตเอทานอลเพื่อจำหน่ายทั้งภายในและภายนอกประเทศมีเป้าหมายการดำเนินงานเพื่อพัฒนาให้เอทานอลที่ผลิตมีคุณภาพอย่างต่อเนื่อง รวมถึงเลือกใช้เทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในทุกกระบวนการสอดรับกับนโยบายด้านสิ่งแวดล้อมที่ประเทศไทยรวมถึงทั่วโลกให้ความสำคัญ 

คุณหมอสัญชัย บอกว่า องค์การสุราได้มีการศึกษาและวิจัยเพื่อพัฒนาทางเลือกของวัตถุดิบในการผลิตเอทานอลโดยพิจารณาจากของเหลือใช้ของภาคการเกษตร อาทิ ฟางข้าว ซังข้าวโพด ซึ่งจะเป็นทางเลือกที่เพิ่มขึ้นในการผลิตเอทานอล ลดต้นทุนการผลิต และยังเป็นการนำสิ่งของที่เหลือใช้ แทนที่จะกลายเป็นขยะทางการเกษตรนำกลับมาใช้ใหม่ เป็นการเพิ่มมูลค่าของวัตถุดิบเหลือใช้นำมาสร้างประโยชน์สูงสุด 

“เอทานอลเป็นส่วนประกอบสำคัญต่อการผลิตเชื้อเพลิงอากาศยานเพื่อความยั่งยืน (Sustainable Aviation Fuel : SAF) ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่ผลิตจากทรัพยากรทางชีวภาพที่จะช่วยลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในอุตสาหกรรมการบิน เป็นอีกโจทย์สำคัญที่องค์การสุราในฐานะผู้ผลิตเอทานอลความบริสุทธิ์สูง จะพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเพื่อนำไปเป็นส่วนหนึ่งของการผลิตเชื้อเพลิงในหลากหลายอุตสาหกรรม รวมถึงเชื้อ เพลิงอากาศ ยานเพื่อความยั่งยืนต่อไป” นพ.สัญชัย ระบุ พร้อมกับให้ข้อมูลว่า กระบวนการผลิตเอทานอลโดยทั่วไปจะเป็นการผลิตโดยใช้วัตถุดิบจากธรรมชาติ หรือที่เรียกอีกอย่างว่า การผลิตไบโอเอทานอล (Bio Ethanol) ซึ่งเป็นกระบวนการผลิตที่เกิดจากการนำวัตถุดิบจากพืชมาทำกระบวนการ เพื่อเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาล จากนั้นจึงผ่านกระบวนการ “หมัก” เพื่อเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นเอทานอล แล้วนำเข้าสู่กระบวนการ ‘กลั่น’ เพื่อให้ได้เอทานอลบริสุทธิ์ 

ผอ.องค์การสุราบอกว่า วัตถุดิบที่นำมาใช้ คือพืชผลทางการเกษตร เช่น ธัญพืช ข้าว ข้าวโพด และประเภทพืชหัว เช่น มันสำปะหลัง เป็นต้น ส่วนอีกประเภทหนึ่งที่นิยมคือการนำวัตถุดิบประเภทน้ำตาลมาใช้ในกระบวนการผลิต ประกอบด้วย อ้อย กากน้ำตาล ฯลฯ ภายหลังการย่อยจะได้น้ำตาล เพื่อนำเข้าสู่กระบวนการหมักต่อด้วยการเติมยีสต์ (yeast) ที่เหมาะสมกับชนิดของน้ำตาลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการหมัก ทั้งนี้ ยีสต์ที่ดีจะมีลักษณะที่สามารถเปลี่ยนน้ำตาลและเป็นเอทานอลได้ดี ซึ่งเอทานอลที่ใช้เพื่อเป็นเชื้อเพลิงจะต้องนำสู่กระบวนการแยกน้ำเพื่อให้มีความเข้มข้นไม่ต่ำกว่าร้อยละ 99.5

“องค์การสุรามีแผนและแนวทางที่จะพัฒนากระบวนการผลิตโดยนำวัตถุดิบใหม่ที่จะช่วยทดแทนการผลิตด้วยกากน้ำตาล และมันสำปะหลัง โดยวัตถุดิบใหม่จะจัดอยู่ในประเภทเส้นใยเซลลูโลส ซึ่งได้จากของเหลือจากการเกษตร อาทิ ฟางข้าว ซังข้าวโพด มาใช้ทดแทน” นพ.สัญชัยระบุ และว่า การแปลงคุณสมบัติจากเซลลูโลสเป็นเอทานอลยังมีข้อจำกัดในเรื่องของค่าใช้จ่ายที่สูง การวิจัยและพัฒนากระบวนการผลิตเอทานอลจากเส้นใยเซลลูโลสจึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนการใช้ส่วนผสมต่าง ๆ เพื่อให้ต้นทุนการผลิตลดลง ซึ่งหากในอนาคตสามารถลดค่าใช้จ่ายจากกระบวนการผลิตได้ การนำวัตถุดิบที่หาได้ง่ายจากของเหลือภาคการเกษตรจะกลายเป็นวัตถุดิบทางเลือกที่สำคัญต่ออุตสาหกรรมเชื้อเพลิงอย่างยั่งยืนในอนาคต ซึ่งเป็นแนวทางที่องค์การสุราผลักดันและอยู่ระหว่างการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน

ทั้งนี้ เอทานอลที่ผลิตโดยกระบวนการทางชีวเคมีจัดเป็นเชื้อเพลิงที่ไร้มลพิษ เนื่องจากมีการเผาไหม้ที่สมบูรณ์กว่าเชื้อเพลิงทั่วไป อีกทั้งยังใช้วัตถุดิบการผลิตจากพืชผลทางการเกษตร ทำให้เชื้อเพลิงจากเอทานอลเป็นพลังงานสะอาดที่เหมาะสมต่อการนำไปใช้ในยานยนต์ต่าง ๆ รวมถึงการพัฒนาและทดลองเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินเช่นกัน

“ปัจจุบันเชื้อเพลิงที่ใช้ในอากาศยานโดยทั่วไปจะเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อันส่งผลต่อการเกิดภาวะโลกร้อน” นพ.สัญชัยกล่าวและว่า การหันมาให้ความสำคัญต่อการวิจัย และพัฒนาการใช้เชื้อเพลิงอากาศยานแบบยั่งยืน (Sustainable Aviation Fuel: SAF) จึงเป็นเป้าหมายที่อุตสาหกรรมการบินขับเคลื่อน เพื่อลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ตามแผน Net Zero ในอนาคต

อย่างไรก็ตาม ในอีกด้านหนึ่งการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงอากาศยานชีวภาพ (Biojet Fuels) ยังมีข้อจำกัดในด้านปริมาณการผลิต เนื่องจากจำเป็นต้องใช้วัตถุดิบที่เป็นชีวมวลในปริมาณมาก อีกทั้งยังมีค่าใช้จ่ายที่สูงจากกระบวนการผลิต ซึ่งมีแผนและนโยบายขับเคลื่อนการพัฒนาเอทานอลเพื่อความยั่งยืน โดยวางให้การผลิตเอทานอลจากวัตถุดิบเหลือทิ้งจากภาคการเกษตรเป็นเป้าหมายแห่งอนาคต แม้วัตถุดิบที่ใช้จะแตกต่างกัน แต่เอทานอลที่ได้จะมีคุณภาพไม่ต่างจากเดิม ซึ่งหากสามารถพัฒนาเพื่อนำไปใช้เชิงพาณิชย์ได้อย่างแพร่หลาย จะส่งผลไปถึงการพัฒนากระบวนการผลิตเชื้อเพลิงอากาศยานชีวภาพให้สามารถนำไปใช้ในการบินได้อย่างยั่งยืนต่อไป