บทที่ 4 พลังงานชีวมวล

จากภาพ ให้นักเรียนพิจารณาว่ามีอะไรบ้างท่ีสามารถนามาทาเป็น
เชือ้ เพลิงได้

หญ้า มะพรา้ ว ใบไม้
ขยะ ทานตะวนั มลู วัว
ข้าวโพด ออ้ ย

บทที่ 4 พลังงานชีวมวล

ชีวมวล (Biomass) คือหมายถึง สารอินทรียท์ ี่

ไดจ้ ากสง่ิ มชี ีวิต ท่ีผ่านการย่อยสลายตามธรรมชาติ และ
สามารถนามาใชผ้ ลติ พลงั งานได้ สารอินทรียเ์ หลา่ นี้ได้มา
จากพืชและสตั ว์ต่าง ๆ เช่น เศษไม้ ขยะ วัสดุเหลอื ใช้
ทางการเกษตร

ชีวมวล (Biomass) มอี งคป์ ระกอบพื้นฐานเปน็
ธาตคุ าร์บอน และธาตุไฮโดรเจน

ธาตดุ ังกล่าวไดม้ าจากกระบวนการใน
การดารงชวี ติ ของสิ่งมชี วี ิตเหลา่ นน้ั แล้วสะสมไวถ้ ึงแม้
จะย่อยสลายแล้วก็ยงั คงอยู่

สารอนิ ทรยี ์ คือ สารที่มีธาตคุ ารบ์ อน
และไฮโดรเจนเป็นองคป์ ระกอบพนื้ ฐาน
นอกจากนี้สารอนิ ทรียส์ ว่ นใหญ่ยังมธี าตุ
ออกซเิ จนเป็นองคป์ ระกอบ และบาง
ชนดิ อาจมไี นโตรเจน ฟอสฟอรสั และ
กามะถนั เป็นองคป์ ระกอบ

ชวี มวล สามารถนาไปใชเ้ ป็นแหล่งพลังงานหมนุ เวียน (Renewable Energy) ทง้ั ในรปู ของเชื้อเพลงิ ที่
ให้ความรอ้ นโดยตรง และเปลีย่ นเปน็ พลังงานไฟฟ้า นอกจากนั้นยงั สามารถนามาใชเ้ ป็นวัตถดุ บิ
(Materials) สาหรับผลติ ผลิตภัณฑ์อนื่ ๆทีไ่ ม่ใชพ่ ลงั งานไดด้ ้วย เช่น อาหาร ปยุ๋ เครือ่ งจกั สาน เปน็ ต้น

ทาไมชวี มวลทีน่ ักเรยี นร้จู กั จึงสามารถนามาใช้เปน็ เชื้อเพลงิ ได้ ?

ชีวมวลจะมอี งคป์ ระกอบพ้นื ฐานเปน็ ธาตุคารบ์ อน และธาตุไฮโดรเจน ไดม้ า
จากกระบวนการในการดารงชีวิตของสง่ิ มชี วี ติ เหลา่ นนั้ แล้วสะสมไวถ้ ึงแม้จะ
ยอ่ ยสลายแล้วกย็ งั คงอยู่ ซ่ึงเม่ือนามาเผาไหมจ้ ะใหค้ วามรอ้ น จงึ สามารถ
นามาใชเ้ ปน็ เช้อื เพลงิ ได้

กจิ กรรม
ใหน้ ักเรยี นรว่ มกันอภปิ รายเพอ่ื จัดกลุ่มแหลง่ พลงั งาน ชวี มวล

1) ภาคเกษตรกรรม เช่น วัสดทุ างการเกษตร

ไดแ้ ก่ ขา้ วโพด อ้อย มนั สาปะหลัง ปาล์มน้ามนั เศษวัสดุเหลอื ใช้ทาง
การเกษตร ไดแ้ ก่ ฟางข้าว และซงั ขา้ วโพด เปน็ ตน้

2) ภาคชมุ ชน
เชน่ เศษอาหาร ขยะมูลฝอยและน้าเสียจากครวั เรอื น

3) ภาคอตุ สาหกรรม เชน่ กากวสั ดเุ หลอื ทิ้งภายหลงั กระบวนการ
เปล่ียนรูปผลผลติ ทางการเกษตร

ได้แก่ แกลบ ชานออ้ ย กากและของเสียจากกระบวนการผลติ ไดแ้ ก่ มลู สตั ว์

สรปุ ชวี มวลได้มาจากแหล่งใดบา้ ง

ภาคเกษตร
-วสั ดุทางการเกษตร
-วสั ดุเหลอื ทง้ิ ทางการเกษตร

ภาคชุมชน
-ขยะมูลฝอยและนา้ เสยี จากชมุ ชน

ภาคอตุ สาหกรรม
-วัสดุเหลอื ทิ้งภายหลงั กระบวน
การเปลี่ยนรูปผลผลติ ทางการเกษตร
-ของเสียจากกระบวนการผลติ

ตวั อยา่ งชวี มวลจากพชื ชนดิ ต่างๆท่ี
นาไปใชเ้ ปน็ เชอื้ เพลิง

ชนิดของพืช ชีวมวล

ข้าว แกลบ ฟางขา้ ว
อ้อย ลาต้น ยอดใบ ซังขา้ วโพด
สับปะรด
มันสาปะหลัง ตอซงั สบั ปะรด
ถ่วั เหลือง ลาตน้ เหง้ามนั สาปะหลงั
มะพรา้ ว
ปาลม์ น้ามัน ลาต้น เปลอื ก ใบ
ไม้ กะลา เปลือก กาบ ก้านใบ
ก้านใบ ใยปาลม์ กะลา ทะลาย

เศษไม้ ข้เี ลื่อย รากไม้

สรปุ จากตาราง

พืชแตล่ ะชนิดให้ ชีวมวลทีน่ าไปใช้เป็นเชอื้ เพลิง
แตกตา่ งกันข้ึนอยู่กบั ลกั ษณะของพชื
เช่น ข้าวให้ชีวมวลทเี่ ป็นแกลบและฟางข้าว
ส่วนออ้ ยให้ชีวมวลทีเ่ ปน็ กากอ้อย

การนาชวี มวลมาใชเ้ ป็นเชอื้ เพลิงโดยตรง

การนาชีวมวล เชน่ ไมห้ รอื เศษไม้ มาใช้เป็นเชื้อเพลิงในการเผาไหม้
โดยตรง (Direct Combustion) เพือ่ ใหไ้ ดค้ วามรอ้ นสาหรบั หงุ ต้มอาหาร
อบแห้งอาหาร หรือใหค้ วามอบอุน่ แก่รา่ งกายเมอื่ อยูใ่ นสภาพอากาศท่หี นาว
เยน็ ซ่ึงการเผาไหม้โดยตรงนเ้ี ปน็ วธิ ีทใ่ี ช้กนั มากท่สี ดุ

การนาชวี มวลมาใชเ้ ปน็ เชอ้ื เพลงิ โดยตรงน้ันอาจตอ้ งมกี ารปรับปรงุ
คณุ ภาพชวี มวลก่อนนามาใชง้ านเพื่อสะดวกต่อการใชง้ าน

กจิ กรรม 4.2 เชื้อเพลิงจากชีวมวล

การตดิ ไฟของเชื้อเพลิงท่ีตากแดดและไม่ตากแดด
แตกตา่ งกันหรือไม่ อยา่ งไร

เมอ่ื นาเศษกิ่งไมม้ าตากแดดน้นั ทาให้ความชืน้ หรือนา้ ไดร้ บั
ความร้อนแล้วระเหยกลายเปน็ ไอออกมาจากก่งิ ไม้จงึ ทาใหเ้ ศษก่งิ ไม้
แห้ง และเมื่อเผาไหมจ้ ะตดิ ไฟไดด้ กี ว่า เศษกิ่งไมท้ ไ่ี มไ่ ดต้ ากแดด

สรปุ

การทาให้แห้งจัดเป็นวิธกี ารปรับปรงุ คณุ ภาพ
ชวี มวลกอ่ นนาชีวมวลไปใช้งาน

• นักเรียนคิดว่าประสิทธิภาพของเชื้อเพลิงที่ได้จากชีวมวล
ข้ึนอยูก่ ับคุณภาพของชวี มวลอย่างเดยี วหรอื ไม่ อย่างไร

ประสิทธภิ าพของเชื้อเพลงิ ทไี่ ดจ้ ากชีวมวลไมไ่ ด้ขน้ึ อยกู่ บั คณุ ภาพของ
ชีวมวลอยา่ งเดียว แตม่ ปี ัจจัยอื่นๆ ด้วย เชน่ อปุ กรณ์ทใ่ี ช้
วธิ กี ารใชง้ าน เปน็ ต้น

• นักเรยี นคดิ วา่ อปุ กรณส์ าหรับเผาไหม้ชีวมวล สามารถเพ่ิม
ประสทิ ธภิ าพของเช้ือเพลงิ ได้อย่างไรบา้ ง

ร่วมกนั ศึกษาจาก หนังสือเรยี นหน้าที่ 83 และ 85

• นักเรียนคิดว่า อุปกรณ์สาหรับเผาไหม้ชีวมวล สามารถเพิ่ม
ประสทิ ธภิ าพของเช้ือเพลงิ ไดอ้ ย่างไรบ้าง

ร่วมกันศึกษาจาก หนงั สือเรยี นหนา้ ท่ี 83 และ 85
ประสิทธภิ าพของเชื้อเพลงิ ที่ไดจ้ ากชีวมวลขึ้นอยกู่ ับคณุ ภาพ
ของชีวมวลและอปุ กรณท์ ี่ใชใ้ นการเผาไหม้
ตัวอย่างเชน่ เตาถ่าน หรอื เตาองั้ โล่ ทใ่ี ช้สาหรับการหุงต้มใน
ครัวเรอื น ปจั จบุ นั ไดม้ ีการพัฒนาการออกแบบเตาอ้งั โลใ่ ห้มี
ประสทิ ธภิ าพการเผาไหม้สงู ขนึ้ ช่วยประหยดั เชอื้ เพลิงไดม้ ากกว่า
เตาอ้ังโลแ่ บบเดิม ดงั ภาพในตารางที่ 4.2 ในหนงั สือเรียน

เตาถา่ น หรือเตาอ้งั โล่ ท่ีใชส้ าหรับการหงุ ตม้ ในครวั เรอื น
ปจั จบุ นั ได้มีการออกแบบเตาอ้ังโลใ่ หม้ ีประสิทธิภาพการเผา
ไหม้สูงขึน้ ทเ่ี รียกกันว่า เตามหาเศรษฐี ซึง่ ชว่ ยประหยัด
เช้อื เพลิงได้มากกวา่ เตาอ้ังโล่แบบเดิม



การนาชีวมวลมาใช้เป็นเช้ือเพลงิ ในรูปแบบอื่นๆ

กระบวนการแปรรูปชวี มวลใหอ้ ย่ใู นสถานะของเหลวน้นั มี
หลายวธิ ี
ตัวอย่างมดี ังน้ี

การหมักและกล่นั

กระบวนการหมัก (Fermentation) และการกล่ัน (Distillation)

การหมักเปน็ กระบวนการนาจลุ ินทรีย์มาเลี้ยงให้
เจริญเตบิ โตซึ่งในกระบวนการเจรญิ เตบิ โตของจุลนิ ทรยี ์จะ
เปล่ยี นแปง้ และน้าตาลให้เป็นแอลกอฮอลไ์ ด้

ผลติ ภณั ฑท์ ่ตี ้องการจากการหมกั ชวี มวลกค็ ือ แอลกอฮอล์ ที่มชี ่อื เรยี ก บีท
ทางเคมวี า่ เอทานอล (Ethanol) ซง่ึ ผลิตไดโ้ ดยใช้พืชผลหรือวสั ดุ รูท
เหลือใชท้ างการเกษตรท่ีมแี ป้งและน้าตาลเปน็ วตั ถุดิบ ได้แก่ ธญั
พืช
1. วตั ถดุ ิบประเภทนา้ ตาล เช่น ออ้ ย กากน้าตาล บีทรูท ข้าวฟ่าง
หวาน ข้าวบาร์เลย์

2. วตั ถุดิบประเภทแป้ง ได้แก่ ธัญพชื ข้าวเจ้า ขา้ วสาลี ข้าวโพด ข้าว
บารเ์ ลย์ ขา้ วฟ่าง และพวกพืชหัว เชน่ มันสา้ ปะหลัง มนั ฝรงั่ มนั เทศ

3. วัตถุดบิ ประเภทเสน้ ใย เป็นผลพลอยได้จากผลผลติ ทางการเกษตร
เช่น ฟางข้าว ชานออ้ ย ซงั ขา้ วโพด รา้ ขา้ ว เศษไม้ ข้ีเลื่อย วชั พชื
รวมท้ังของเสยี ประเภทเส้นใยเซลลโู ลสจากโรงงานอุตสาหกรรม

กระบวนการผลิต
เอทานอล

ชวี มวลเมอ่ื นาไปแปรรูปจะได้ผลิตภณั ฑ์ ทสี่ ามารถนาไปใช้
ประโยชนไ์ ดห้ ลากหลายตวั อย่าง เชน่

เอทานอล สามารถนาไปใชใ้ นอตุ สาหกรรมยา

ใช้ทางดา้ นการแพทย์

ใช้ในอตุ สาหกรรมเคร่ืองสาอาง

ใช้เปน็ ตัวทาละลายในผลติ ภณั ฑ์อตุ สาหกรรมต่างๆ เช่น สีแลก็
เกอร์ ยาเคลอื บนา้ มัน ครมี ขัดรองเทา้ เรซิน

ใช้เปน็ วัตถดุ ิบในการสังเคราะห์สารเคมแี ละชีวเคมี เป็นตน้

จากสมบัตกิ ารตดิ ไฟของเอทานอล จงึ สามารถนาไปใชเ้ ปน็
เชื้อเพลงิ ได้ เช่น

การผสม เอทานอล กบั นา้ มนั เบนซนิ ไร้สารตะก่วั ใช้เปน็
เช้ือเพลงิ เหลวที่เรยี กว่า น้ามันแกส๊ โซฮอล์ (Gasohol) สามารถ
ใช้กบั รถยนตเ์ ครอื่ งยนตเ์ บนซินได้ ซง่ึ มชี ่อื เรยี กตามสดั ส่วนของเอ
ทานอลท่ีผสมลงไป เชน่ ผสมเอทานอล 10 สว่ นต่อน้ามนั เบนซนิ
90 สว่ น ได้น้ามันแกส๊ โซฮอล์ ท่ีมีชื่อเรียกวา่ E10

การใช้แกส๊ โซฮอล์

ในประเทศต่างๆ หนั มาใชน้ ้ามนั แกส๊ โซฮอลก์ นั
อยา่ งแพรห่ ลาย เชน่ บราซิล จีน ออสเตรเลีย
สหรฐั อเมริกา แคนาดา และสวเี ดน

ในประเทศไทยก็ใชน้ ้ามนั แกส๊ โซฮอลเ์ ป็ น
เช้ ือเพลิงทดแทนน้ามนั ซึ่งสามารถชว่ ยลดการ
ขาดดุลการคา้ ที่ตอ้ งนาเขา้ น้ามนั จากต่างประเทศ
ชว่ ยสรา้ งมลู คา่ เพ่ิมใหผ้ ลิตผลทางการเกษตรของไทย
ทาใหร้ าคาผลผลิตการเกษตรมนั่ คง นอกจากน้ ี
น้ามนั แกส๊ โซฮอลช์ ว่ ยใหก้ ารเผาไหมใ้ นเคร่ืองยนต์
สมบรู ณม์ ากข้ ึน จึงชว่ ยลดมลพิษทางอากาศอีกดว้ ย

การสกดั

การสกัด (Extraction)

เปน็ กรรมวิธที ่ใี ชแ้ ยกสารทตี่ อ้ งการออกจากสารผสม ในที่น้คี ือการแยก
น้ามนั ออกจากชีวมวลทเี่ ป็นพชื นา้ มนั เชน่ ปาล์มน้ามัน ถั่วเหลอื ง เมล็ด
ดอกทานตะวัน โดยใช้กรรมวิธีการบีบหรอื การใชส้ ารทา้ ละลาย เพื่อสกัด
น้ามันออกมาและนา้ ไปใชป้ ระโยชน์ในการประกอบอาหาร นอกจากนีย้ งั
สามารถน้านา้ มันพืชมาผ่านกระบวนการทางเคมีเพอ่ื ให้ได้สารท่มี สี มบตั ิ
ใกล้เคียงกบั น้ามันดเี ซล เรียกวา่ นา้ มนั ไบโอดเี ซล

ผลติ ภณั ฑท์ ่ีไดจ้ ากการสกดั ชวี มวล คืออะไร

นา้ มันจากพืช หรือ สตั ว์

นาไปใช้ทาเชื้อเพลงิ ได้อย่างไร

นาน้ามันจากพืชหรอื สัตว์ ไปผสมกบั เอทานอล ได้
น้ามันไบโอดเี ซล

การนาผลติ ภณั ฑ์ที่ไดจ้ ากการสกดั ชวี มวล
ไปใช้ทาเชอ้ื เพลิง

การนาไบโอดีเซล ไปใช้เป็นเช้ือเพลิง ช่วยลดการใช้พลังงานจาก
ปโิ ตรเลียม นักเรียนเหน็ ดว้ ยหรอื ไม่ เพราะเหตุใด

เห็นด้วย เพราะเปน็ การลดการใช้เชือ้ เพลิงฟอสซลิ

+ไบโอดเี ซล น้ามันดีเซล

5 95

ไบโอดีเซล ไบโอดเี ซล 100
ชมุ ชน

นักเรียนคิดว่า ชีวมวลท่ีเป็นมูลสัตว์ สามารถแปรรูปและนาไปใช้
เปน็ แหล่งพลังงานไดห้ รอื ไม่ และจะมวี ิธีการอยา่ งไร

ได้ โดยการนามลู สัตวม์ าหมกั ให้เกิดเป็นแกส๊

การแปรรปู ชวี มวลจากมูลสตั ว์



การแปรรูปชวี มวลให้อยใู่ นสถานะแก๊ส

กระบวนการยอ่ ยสลายสารอนิ ทรยี ์ในสภาวะไร้อากาศ
(Anaerobic Digestion)

สารอนิ ทรียจ์ ะถกู ยอ่ ยสลายโดยแบคทเี รียชนดิ ทไ่ี ม่ใชอ้ อกซเิ จนในสภาวะ
ไร้อากาศ ทา้ ใหเ้ กดิ เปน็ แก๊สชวี ภาพ (Biogas) ซง่ึ มีแก๊สมเี ทนเป็น
องค์ประกอบหลัก มสี มบตั ิตดิ ไฟได้ และสามารถนา้ ไปใชท้ ดแทนกา๊ ซหงุ ต้ม
(LPG) ในครวั เรอื น

ชีวมวลทเ่ี ป็นแหลง่ แกส๊ ชีวภาพในระดับชุมชน ไดแ้ ก่ ขยะอินทรยี ์จาก
บา้ นเรือน ชมุ ชน หรอื จากโรงเรียน

การนาขยะมาผลติ เป็น ภาพ ขบวนการผลติ ก๊าซชีวภาพจากขยะอินทรีย์ครัวเรือน
ก๊าซชวี ภาพ จะเป็นการ
เพ่มิ สุขลกั ษณะ ลดปญั หา
กลนิ่ รบกวนจากกองขยะ

นอกจากน้ี กากตะกอน
ทเ่ี หลอื หลงั จากผลติ ก๊าซ
ชีวภาพ ยังมีแร่ธาตุท่ี
สามารถนามาใชเ้ ปน็ ปุ๋ย
เพ่อื ปรับปรงุ คณุ ภาพดินได้
ดว้ ย

ชีวมวลทเ่ี ป็นแหล่งผลิตก๊าซชวี ภาพในระดับ
อุตสาหกรรม

ไดแ้ ก่ น้าเสยี จากอตุ สาหกรรม

โดยเฉพาะอตุ สาหกรรมอาหาร เช่น อุตสาหกรรมแป้งมัน
สาปะหลัง และอุตสาหกรรมสกัดนา้ มันปาลม์ เปน็ ตน้

นอกจากนี้ มีนา้ เสียจากปศุสัตวจ์ าพวก ฟาร์มสุกร และฟารม์
โคนม โคเนอื้ เปน็ ต้น ซึ่งใชห้ ลกั การเดยี วกนั ในการเกิดก๊าซชีวภาพ
แต่จะมีรปู แบบของเทคโนโลยรี ะบบผลิตกา๊ ซชวี ภาพทแ่ี ตกตา่ งกัน
ไปตามสมบตั ิและปรมิ าณของน้าเสียอุตสาหกรรม



ผลจากการนาพลังงานชีวมวลไปใชป้ ระโยชน์
และแนวทางการพัฒนา

ชีวมวล

เป็นแหล่งพลังงานที่ได้มาจากวัสดเุ หลอื ใชท้ างการเกษตรที่
ไม่มีวันหมดไปต่างจากน้ามันดิบหรือถา่ นหนิ

- สามารถผลติ ได้ภายในประเทศ
- ชว่ ยสร้างงานและรายได้จากการพฒั นาอสุ าหกรรมชนดิ ใหม่
- เปน็ การใชว้ ัตถดุ บิ ในท้องถน่ิ เกษตรกรมรี ายได้เพ่มิ ข้นึ จากการจาหน่ายชีวมวล
- ช่วยลดการนาเขา้ พลงั งานจากตา่ งประเทศ เพม่ิ ความมน่ั คงดา้ นพลงั งาน

ข้อจากัดพลังงานชีวมวล

ชีวมวล

- มีการเกบ็ รักษาและการขนส่งทีย่ าก
- ต้องการพนื้ ทีใ่ นการเกบ็ รักษาขนาดใหญ่
- มปี ญั หาดา้ นการจัดหาหรอื รวบรวมชวี มวลในปริมาณท่ตี ้องการ
ใชใ้ หค้ งทีต่ ลอดปี

ให้นักเรยี นตอบคาถามทา้ ยบท
1. พลงั งานชวี มวลสามารถนาไปใช้เปน็ พลังงานชนดิ ใดได้
2. สารอนิ ทรีย์เปน็ สารที่องค์ประกอบพ้ืนฐานเปน็ ธาตุอะไร
3. ใหน้ ักเรียนบอกความหมายและความสาคัญของพลงั งานชีวมวล
4. กระบวนการหมักตอ้ งการผลติ ภณั ฑอ์ ะไร
5. คุณสมบัติของกา๊ ซมีเทนคอื อะไร