นักวิทยาศาสตร์ยอมรับว่าแม้ว่าห่วงโซ่การผลิตก๊าซชีวภาพและไบโอมีเทนจะเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าอีกทางเลือกที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้ แต่จำเป็นต้องมีการตรวจสอบที่ดีขึ้นเพื่อแก้ไขการรั่วไหลเพื่อให้แน่ใจว่าก๊าซชีวภาพและไบโอมีเทนยังคงตอบสนองความไว้วางใจว่าเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในกระบวนการนี้
นอกจากนี้ตามรายงาน AR6 ของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีเทนดักจับปริมาณความร้อนในบรรยากาศประมาณ 27 เท่าของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 ) และมีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อน อย่างน้อยหนึ่งในสี่
ไบโอมีเทนและก๊าซชีวภาพคืออะไร?
ไบโอมีเทนและก๊าซชีวภาพเกิดจากการสลายตัวของอินทรียวัตถุ รวมทั้งอาหาร ของเสียจากสัตว์ พืชพลังงาน หญ้า หรือกากตะกอนจากน้ำเสีย ซึ่งหมายความว่าเป็นพลังงานทดแทนและดีต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน และน้ำมัน
อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยของ Imperial College London (ICL) ได้ระบุข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในห่วงโซ่การผลิตของก๊าซชีวภาพและไบโอมีเทนสำหรับก๊าซที่เป็นมิตรต่อสภาพอากาศ ดังนั้นจึงควรใช้ความพยายามอย่างมากในการลดการรั่วไหลของก๊าซมีเทน
เพื่อจัดการกับวิกฤตสภาพภูมิอากาศ ประเทศต่าง ๆ กำลังแทนที่แหล่งพลังงานที่ปล่อยคาร์บอนอย่างรุนแรง เช่น ก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน และน้ำมัน ด้วยไบโอมีเทนและก๊าซชีวภาพ แม้ว่าพวกมันจะทำมาจากส่วนผสมของ CO 2และมีเทน แต่ไบโอมีเทนและก๊าซชีวภาพจะปล่อยก๊าซทั้งสองน้อยกว่า ซึ่งหมายความว่าพวกมันเป็นพลังงานทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า
อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงทดแทนเหล่านี้ยังคงปล่อยก๊าซมีเทนไปตามห่วงโซ่การผลิตของไบโอมีเทนและก๊าซชีวภาพ เช่น ที่โรงงานแปรรูปและจากท่อส่งก๊าซที่มีความยาว การวิเคราะห์ของการศึกษานี้ให้ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นว่าก๊าซมีเทนถูกปล่อยออกจากแหล่งก๊าซชีวภาพจากแหล่งใด เมื่อไร และเท่าใด
การศึกษานี้เผยแพร่เมื่อวันที่ 17 มิถุนายน พ.ศ. 2565 ใน วารสาร One Earthและได้รับทุนจากสถาบันก๊าซที่ยั่งยืนของอิมพีเรียล
ห่วงโซ่การผลิตสำหรับไบโอมีเทนและก๊าซชีวภาพจำเป็นต้องได้รับการดูแลอย่างเร่งด่วน
การศึกษาใหม่นี้เปิดเผยว่าห่วงโซ่การผลิตไบโอมีเทนและก๊าซชีวภาพปล่อยก๊าซมีเทนมากเป็นสองเท่าของการประเมินก่อนหน้านี้ของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่า 62% ของการรั่วไหลมุ่งเน้นไปที่สิ่งอำนวยความสะดวกและชิ้นส่วนอุปกรณ์จำนวนน้อยภายในห่วงโซ่ซึ่งเรียกว่า ‘super-emitters’ แม้ว่าจะพบว่ามีเทนถูกปล่อยออกมาในทุกขั้นตอน
ทีมวิจัยได้เน้นย้ำว่าจำเป็นต้องให้ความสนใจอย่างเร่งด่วนในการซ่อมแซมทั้งการรั่วไหลของก๊าซมีเทนและต้องตระหนักอย่างแม่นยำว่าส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ใด การทำเช่นนั้นจะเป็นประโยชน์ต่อโรงงานผลิตด้วยเช่นกัน
“ไบโอมีเทนและก๊าซชีวภาพเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับแหล่งพลังงานหมุนเวียนและพลังงานสะอาด แต่ก็สามารถปล่อยก๊าซมีเทนได้เช่นกัน ดร.เซมรา บัคคาโลกลู หัวหน้าทีมวิจัยของแผนกวิศวกรรมเคมีและสถาบันก๊าซที่ยั่งยืนของ ICL อธิบายว่า เพื่อให้พวกเขาช่วยลดผลกระทบจากภาวะโลกร้อนจากการใช้พลังงานได้อย่างแท้จริง เราต้องดำเนินการอย่างเร่งด่วนเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
“เราต้องการส่งเสริมการใช้ก๊าซชีวภาพและไบโอมีเทนอย่างต่อเนื่องเป็นทรัพยากรหมุนเวียน โดยดำเนินการที่จำเป็นเพื่อจัดการกับการปล่อยก๊าซมีเทน”
นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อเทียบกับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซแล้ว อุตสาหกรรมไบโอมีเทนต้องทนทุกข์ทรมานจากสิ่งอำนวยความสะดวกการผลิตที่ออกแบบมาไม่ดีและมีการจัดการที่ไม่ดี ตลอดจนการลงทุนเพียงเล็กน้อยสำหรับการปรับปรุงให้ทันสมัย การดำเนินงาน และการตรวจสอบ เป็นไปได้มากที่สุดเนื่องจากห่วงโซ่การผลิตน้ำมันและก๊าซธรรมชาติส่วนใหญ่ดำเนินการโดยบริษัทขนาดใหญ่มานานหลายทศวรรษ จึงมีทรัพยากรที่ใหญ่กว่าและสามารถลงทุนเพิ่มเติมในการตรวจจับและซ่อมแซมรอยรั่ว
การวิเคราะห์การศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับก๊าซชีวภาพและไบโอมีเทน
ทีมวิจัยได้พิจารณาผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ก่อนหน้านี้ 51 เรื่องเกี่ยวกับการตรวจวัดก๊าซมีเทนเคลื่อนที่และข้อมูลสถานที่ซึ่งนำมาจากแหล่งการปล่อยมลพิษตามห่วงโซ่การผลิตของไบโอมีเทนและก๊าซชีวภาพ พวกเขาวิเคราะห์ข้อมูลและคำนวณการปล่อยก๊าซมีเทนทั้งหมดโดยใช้แบบจำลองทางสถิติที่เรียกว่ามอนติคาร์โล สิ่งนี้ทำให้พวกเขาพิจารณาการวัดทั้งหมดของการปล่อยมลพิษในห่วงโซ่อุปทานทั้งหมดในแต่ละขั้นตอนของห่วงโซ่ ซึ่งจากนั้นเปรียบเทียบกับการปล่อยนอกสถานที่ที่รายงานจากการตรวจวัดทั่วทั้งไซต์ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ก่อนหน้านี้
พวกเขาค้นพบว่าห่วงโซ่การผลิตปล่อยก๊าซมีเทนเทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 343 กรัมต่อเมกะจูลที่ค่าความร้อนที่สูงขึ้น ซึ่งอาจคิดเป็นมีเทน 18.5 เมกะตันต่อปี ในการเปรียบเทียบ IEA ประมาณการว่าปล่อยก๊าซเรือนกระจกเพียง 9.1 เมกะตันในปี 2564
นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งข้อสังเกตว่าแม้การปล่อยก๊าซมีเทนโดยรวมจากห่วงโซ่การผลิตของก๊าซชีวภาพและไบโอมีเทนจะต่ำกว่าการปล่อยก๊าซมีเทนจากน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ แต่ปริมาณก๊าซมีเทนที่ปล่อยออกมาจากห่วงโซ่การผลิตของพวกมันเมื่อเทียบกับการผลิตก๊าซทั้งหมดนั้นสูงกว่าน้ำมันและก๊าซอย่างมาก
ข้อมูลมีการวัดและรายงานใน ‘CO 2เทียบเท่า’ ซึ่งเป็นหน่วยการวัดที่มักใช้เพื่อเปรียบเทียบการปล่อยมลพิษในห่วงโซ่การผลิตน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ โดยไม่รบกวนการทำงานปลายน้ำ หน่วยนี้ยังอนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์เปรียบเทียบศักยภาพในการทำให้โลกร้อนของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่างๆ จากการศึกษาที่แตกต่างกัน
ทำไมห่วงโซ่การผลิตถึงรั่ว?
นักวิจัยของ ICL ระบุเหตุผลเบื้องหลังความรั่วไหลของห่วงโซ่การผลิตเนื่องจากการใช้อุปกรณ์ในการประมวลผลไม่เพียงพอ และกลยุทธ์การดำเนินงานและการบำรุงรักษาที่ไม่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่า เป็นการยากที่จะระบุสาเหตุที่ซัพพลายเชนรั่วไหล เนื่องจากรูปแบบการปล่อยมลพิษที่ไม่ต่อเนื่อง ซึ่งหมายความว่าติดตามได้ยากขึ้น
นอกจากนี้ เนื่องจาก super-emitter ไม่น่าจะคงที่เมื่อเวลาผ่านไป นักวิจัยจึงเน้นว่าจำเป็นต้องมีการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องเพื่อตรวจจับรูปแบบการปล่อยก๊าซที่ไม่ต่อเนื่องหรือการรั่วไหลที่คาดเดาไม่ได้จากห่วงโซ่การผลิตของก๊าซชีวภาพและไบโอมีเทน
“เพื่อป้องกันการปล่อยก๊าซมีเทนของก๊าซชีวภาพที่ขัดต่อผลประโยชน์โดยรวมของการใช้ก๊าซชีวภาพ จำเป็นต้องให้ความสนใจอย่างเร่งด่วน ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบห่วงโซ่การผลิตก๊าซชีวภาพอย่างต่อเนื่อง เราเชื่อว่าด้วยเทคนิคการตรวจจับ การวัด และการซ่อมแซมที่เหมาะสม สามารถหลีกเลี่ยงการปล่อยมลพิษทั้งหมดได้” ดร.บัคคาโลกลูกล่าว
“เราต้องการกฎระเบียบที่ดีขึ้น การตรวจวัดการปล่อยก๊าซอย่างต่อเนื่อง และความร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับผู้ปฏิบัติงานโรงงานก๊าซชีวภาพ เพื่อจัดการกับการปล่อยก๊าซมีเทนและบรรลุเป้าหมายของข้อตกลงปารีส
“จากการเติบโตของไบโอมีเทนอันเนื่องมาจากกลยุทธ์การลดการปล่อยคาร์บอนในระดับชาติ จำเป็นต้องมีความพยายามอย่างเร่งด่วนสำหรับห่วงโซ่การผลิตของไบโอมีเทนเพื่อแก้ไขปัญหาไม่เพียงแต่การปล่อยก๊าซมีเทนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความยั่งยืนของไบโอมีเทนด้วย”
ดร.จัสมิน คูเปอร์ ผู้เขียนร่วมจากภาควิชาวิศวกรรมเคมีของ ICL กล่าวว่า “การจัดการปัญหาการออกแบบพื้นฐานและปัญหาการลงทุนในอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพและมีเทนจะเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในการหยุดการรั่วไหลเหล่านี้และป้องกันไม่ให้เกิดขึ้นอีก
ในปัจจุบัน ขั้นตอนต่อไปของทีมวิจัยรวมถึงการมุ่งเน้นไปที่ super-emitters ภายในซัพพลายเชน เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการลดจำนวนดังกล่าวให้ดีขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีที่ดีที่สุดที่มีอยู่.
ที่มา: https://www.innovationnewsnetwork.com/biogas-and-biomethane-supply-chains-eco-friendly/22413/
