วันนี้เราจะมารู้จักกับ ไบโอชาร์ หรือเรียกกันว่าถ่านชีวภาพ ซึ่งเป็นถ่านรูปแบบหนึ่งที่มีประโยชน์มากกับภาคเกษตร และยังช่วยลดโลกร้อนอีกด้วย แต่เดิมถ้าพูดถึงถ่าน เราก็อาจจะรู้จักว่า ถ่านก็คือถ่านที่เราใช้ในการก่อไฟ หรือถ่านทั่วไป ที่ได้จากการเผาโดยวิธีดั้งเดิม หรือจะเป็นถ่านที่มีการพัฒนามาใหม่ เรียกกันว่า ถ่านไร้ควัน ซึ่งก็มาจากการกำจัดสิ่งเจือปนในถ่านออก บางคนอาจจะรู้จัก ถ่านกัมมันต์ ที่ใช้เป็นยารักษาโรค วัสดุกรองและดูซับกลิ่น และหลายคนก็ยังไม่เคยรู้จักถ่านชีวภาพ วันนี้จะได้รู้จักกันแน่นอนครับ ไปติดตามกันได้เลย
ไบโอชาร์ หรือถ่านชีวภาพ คืออะไร?
ไบโอชาร์ หรือ ถ่านชีวภาพ คือ วัสดุที่มีคาร์บอนสูง ผลิตจากชีวมวล เช่น เศษไม้ กิ่งไม้ หรือเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร ผ่านกระบวนการให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง โดยไม่มีออกซิเจน หรือใช้น้อยมาก ซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่า ไพโรไลซิส ผลลัพธ์ที่ได้คือถ่านที่มีรูพรุนสูง ซึ่งสามารถกักเก็บคาร์บอนได้เป็นเวลานาน
ไบโอชาร์ หรือถ่านชีวภาพ มีความน่าสนใจอย่างไร?
ความน่าสนใจของถ่านชีวภาพนั้น สามารถสรุปได้ออกมา 5 ข้อหลักๆ ด้วยกันดังนี้
- กักเก็บคาร์บอน ไบโอชาร์สามารถกักเก็บคาร์บอนในดินได้เป็นเวลานานหลายร้อยปี ช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ ลดผลกระทบจากภาวะโลกร้อน
- ปรับปรุงคุณภาพดิน ไบโอชาร์ช่วยเพิ่มความสามารถในการอุ้มน้ำของดิน ทำให้ดินร่วนซุย ช่วยให้รากพืชเจริญเติบโตได้ดีขึ้น
- เพิ่มผลผลิตทางการเกษตร ไบโอชาร์เป็นแหล่งอาหารสำหรับจุลินทรีย์ในดิน และยังเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ต่อดิน เช่น แบคทีเรีย รา และไส้เดือน ซึ่งช่วยย่อยสลายอินทรียวัตถุและเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ให้กับดิน ช่วยให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้น ส่งผลให้พืชเจริญเติบโตดีและให้ผลผลิตสูงขึ้น
- ลดการใช้ปุ๋ยเคมี ไบโอชาร์ช่วยลดการใช้ปุ๋ยเคมี เพราะไบโอชาร์สามารถปลดปล่อยธาตุอาหารให้พืชใช้ประโยชน์ได้อย่างช้าๆ
- จัดการเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร การนำเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรมาผลิตไบโอชาร์ ช่วยลดปริมาณขยะและเพิ่มมูลค่าให้กับเศษวัสดุเหล่านั้น
ถ่านชีวภาพ เปรียบเสมือนฟองน้ำธรรมชาติในดิน ที่ช่วยให้ดินอุดมสมบูรณ์ขึ้นได้ เพราะถ่านมีรูพรุนมากมาย ทำหน้าที่เหมือนตัวเก็บน้ำและธาตุอาหารชั้นดี ช่วยให้พืชได้รับอาหารอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ รูพรุนเหล่านี้ยังเป็นบ้านหลังใหม่ให้จุลินทรีย์ดีๆ ในดิน ได้อาศัยอยู่และทำงานช่วยให้ดินดีขึ้นอีกด้วย
ก่อนนำถ่านชีวภาพไปใช้ ควรเติมจุลินทรีย์และธาตุอาหารเสริมลงไปก่อน เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุด เพราะจุลินทรีย์เหล่านี้จะช่วยให้ถ่านทำงานได้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
เหตุผลที่ถ่านชีวภาพดีต่อดิน ก็เพราะว่า:
- รูพรุนเยอะ: ทำให้เก็บน้ำและธาตุอาหารได้ดี
- เป็นด่างเล็กน้อย: ช่วยปรับสภาพดินที่เป็นกรดให้ดีขึ้น
- มีไนโตรเจน: ซึ่งเป็นธาตุอาหารสำคัญสำหรับพืช
- มีพื้นที่ผิวมาก: ทำให้ดูดซับธาตุอาหารได้ดี
สิ่งที่สำคัญคือ ถ่านแต่ละชนิดจะมีคุณสมบัติแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับวัสดุที่นำมาทำและวิธีการผลิต ดังนั้นการเลือกใช้ถ่านชีวภาพให้เหมาะสมกับดินของเรา จึงเป็นสิ่งสำคัญ
ไบโอชาร์ นำไปใช้ประโยชน์อะไรได้บ้าง
ไบโอชาร์ นับเป็นวัสดุที่มีประโยชน์หลากหลายด้าน ทั้งในด้านการเกษตร สิ่งแวดล้อม และอุตสาหกรรม มาดูกันว่าไบโอชาร์สามารถนำไปใช้ประโยชน์อะไรได้บ้าง
1. ด้านการเกษตร
- ปรับปรุงคุณภาพดิน
- เพิ่มความสามารถในการอุ้มน้ำของดิน ทำให้ดินชุ่มชื้นยาวนานขึ้น
- เพิ่มความพรุนของดิน ช่วยให้รากพืชเจริญเติบโตได้ดี
- ปรับปรุงโครงสร้างดิน ทำให้ดินร่วนซุย
- เพิ่มผลผลิตทางการเกษตร
- เป็นแหล่งอาหารสำหรับจุลินทรีย์ในดิน ช่วยให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์
- ช่วยให้พืชดูดซับธาตุอาหารได้ดีขึ้น
- ลดการชะล้างของปุ๋ย
- ลดการใช้ปุ๋ยเคมี
- ไบโอชาร์สามารถปลดปล่อยธาตุอาหารให้พืชใช้ประโยชน์ได้อย่างช้าๆ ทำให้ลดปริมาณการใช้ปุ๋ยเคมี
- ลดความเป็นกรดของดิน
- ช่วยปรับค่า pH ของดินให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของพืช
2. ด้านสิ่งแวดล้อม
- กักเก็บคาร์บอน ไบโอชาร์สามารถกักเก็บคาร์บอนในดินได้เป็นเวลานานหลายร้อยปี ช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ
- บำบัดน้ำเสีย ไบโอชาร์สามารถดูดซับสารปนเปื้อนในน้ำเสีย เช่น โลหะหนัก สารอินทรีย์ และสารเคมี
- ลดกลิ่นไม่พึงประสงค์ ไบโอชาร์สามารถดูดซับกลิ่นไม่พึงประสงค์ได้ดี
- ลดการกัดเซาะดิน ช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กับดิน
3. ด้านอุตสาหกรรม
- ผลิตวัสดุก่อสร้าง ไบโอชาร์สามารถนำไปผสมกับวัสดุก่อสร้าง เช่น ปูนซีเมนต์ เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและลดน้ำหนัก
- ผลิตผลิตภัณฑ์ดูดซับ ไบโอชาร์สามารถนำไปใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ดูดซับ เช่น แผ่นกรองอากาศ แผ่นกรองน้ำ
- ผลิตพลังงาน ไบโอชาร์สามารถนำไปใช้ผลิตพลังงานความร้อน
การนำไบโอชาร์ไปใช้ประโยชน์
- ผสมกับดิน นำไบโอชาร์ผสมกับดินก่อนปลูกพืช เพื่อปรับปรุงคุณภาพดิน
- ใช้เป็นปุ๋ย ไบโอชาร์สามารถใช้เป็นปุ๋ยอินทรีย์ทดแทนปุ๋ยเคมี
- ใช้ในการบำบัดน้ำเสีย ไบโอชาร์สามารถดูดซับสารปนเปื้อนในน้ำเสีย
- ใช้ในการผลิตวัสดุก่อสร้าง ไบโอชาร์สามารถนำไปผสมกับวัสดุก่อสร้างเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและลดน้ำหนัก
วิธีการผลิต ไบโอชาร์ หรือถ่านชีวภาพ ทำอย่างไร
สำหรับการผลิตในปริมาณน้อย ซึ่งอาจจะนำไว้ใช้เอง หรือใช้กับพื้นที่ที่ไม่ใหญ่มากนัก สามารถผลิตได้ด้วยวิธีง่ายๆ และมีต้นทุนไม่สูงมากนัก สามารถหาวัสดุที่มีอยู่ในพื้นที่การเกษตรมาใช้ได้เลย โดยมีขั้นตอนต่างๆ ดังนี้
- เตรียมวัสดุ เลือกวัสดุที่ต้องการนำมาผลิตไบโอชาร์ เช่น เศษไม้ กิ่งไม้ หรือเปลือกผลไม้ ตัดให้มีขนาดพอเหมาะ
- สร้างเตาเผา สามารถใช้ภาชนะที่ทนความร้อนได้ เช่น ถังเหล็ก หรือหลุมดิน ปิดผนึกให้แน่นที่สุดเพื่อจำกัดปริมาณออกซิเจน
- ใส่เชื้อเพลิง เริ่มต้นด้วยการจุดไฟด้วยวัสดุไวไฟ เช่น ฟืนหรือกระดาษ แล้วค่อยๆ เพิ่มปริมาณวัสดุที่ต้องการผลิตไบโอชาร์ลงไป
- ควบคุมอุณหภูมิ อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการผลิตไบโอชาร์อยู่ที่ประมาณ 300-500 องศาเซลเซียส ควรควบคุมอุณหภูมิให้คงที่
- รอจนเย็น เมื่อการเผาไหม้เสร็จสิ้น ให้ปล่อยให้เตาเย็นลงสนิทก่อนจึงเปิดออก
- คัดแยก คัดแยกไบโอชาร์ออกจากเถ้าและเศษวัสดุอื่นๆ
นอกจากวิธีการผลิตที่ไม่ได้ยุ่งยากแล้ว ก็ยังมีข้อควรระวังด้วย ตั้งแต่ในเรื่องของความปลอดภัย การเผาไหม้ต้องทำในพื้นที่โล่งและมีการระบายอากาศที่ดี ควรมีอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัย เช่น ถุงมือและแว่นตา รวมถึงเรื่องของควัน กระบวนการเผาไหม้จะเกิดควัน ดังนั้นควรทำในพื้นที่ที่ไม่รบกวนผู้อื่น และสุดท้ายก็คือ เรื่องของปริมาณในการผลิต ซึ่งวิธีการนี้เหมาะสำหรับการผลิตไบโอชาร์ในปริมาณน้อย หากต้องการผลิตในปริมาณมาก ควรใช้เตาเผาที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ
ในส่วนของการผลิตปริมาณมากๆ ในระดับอุตสาหกรรมนั้น จำเป็นต้องใช้เตาเผาที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งสามารถควบคุมอุณหภูมิและปริมาณออกซิเจนได้อย่างแม่นยำ ทำให้ได้ไบโอชาร์ที่มีคุณภาพสูงและเป็นไปตามมาตรฐาน
บทสรุป
ไบโอชาร์ ถือเป็นนวัตกรรมที่น่าสนใจในการแก้ไขปัญหาการเสื่อมโทรมของดินและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งการนำไบโอชาร์มาใช้ในภาคการเกษตรเป็นอีกหนึ่งทางเลือกในการสร้างระบบเกษตรที่ยั่งยืน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม มีศักยภาพในการเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรและลดต้นทุนการผลิต ทำให้พืชเจริญเติบโตได้ดีขึ้น ลดการใช้ปุ๋ยเคมี และยังช่วยลดภาวะโลกร้อนอีกด้วย
