ปัดฝุ่นงานวิจัย วิเคราะห์ไม้โตเร็ว เป็นพืชพลังงาน

มีหลายหน่วยงานให้งบประมาณสนับสนุนในการทำงานวิจัย เพราะเล็งเห็นศักยภาพของบุคลากรในการศึกษาวิจัย เพื่อให้ผลของงานวิจัยเป็นตัวกระตุ้นหรือต่อยอด นำไปพัฒนาในระบบเพื่อให้ก้าวทันนวัตกรรม และมีงานวิจัยหลายชิ้นที่จับต้องได้ แต่ไม่ถูกนำมาปฏิบัติอย่างจริงจัง จึงน่าเสียดายที่งานวิจัยถูกทิ้งร้างเป็นงานวิจัยที่ค้างอยู่บนหิ้ง

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เป็นมหาวิทยาลัยที่มีความโดดเด่นในเรื่องของการศึกษานวัตกรรมการเกษตรมากที่สุดแห่งหนึ่ง เมื่อหยิบงานวิจัยที่มีแนวโน้มจับต้องเป็นรูปธรรมออกมาปฏิบัติจริงได้ จึงเป็นเรื่องที่มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ไม่นิ่งเฉย พร้อมๆ กับ สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ซึ่งเป็นหน่วยงานที่น่าจะรวบรวมงานวิจัยไว้มากที่สุดอีกแห่งหนึ่ง

ศ.ดร. สวัสดิ์ ตันตระรัตน์

ความจำเป็นในการพัฒนาพลังงานทดแทนในประเทศไทย ศ.ดร. สวัสดิ์ ตันตระรัตน์ ประธานคณะกรรมการโครงการร่วมสนับสนุนทุนวิจัยและพัฒนา กฟผ.-สกว. (การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย – สำนักงานกองทุนสนับสนุนงานวิจัย) ระบุว่า ปัจจุบันประเทศไทยมีความต้องการเชื้อเพลิงชีวมวลจำนวนมากทั้งจากโรงไฟฟ้าตามแผนของ กฟผ. และเอกชน ตามแผนการพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก (AEDP 2015 : Alternative Energy Development Plan) ปี 2558-2579 ซึ่งนายกรัฐมนตรี ตั้งเป้าหมายการผลิตไฟฟ้าจากชีวมวลเพิ่มขึ้นเป็นร้อยละ 40 จากเดิมร้อยละ 20 เพื่อผลิตไฟฟ้า 37,000 เมกะวัตต์ กระทรวงพลังงานจึงได้เตรียมเสนอปรับแผนการเพิ่มพลังงานทดแทนจากชีวมวล ซึ่งเศษเหลือจากภาคเกษตรอย่างเดียวคงไม่เพียงพอ จำเป็นต้องมีการปลูกพืชพลังงานเข้ามาเสริมเพื่อไปสู่เป้าหมายการผลิตไฟฟ้าที่ตั้งไว้ รวมถึงการผลิตไฟฟ้าจากแก๊สชีวภาพ ซึ่งต้องใช้องค์ความรู้ในการผลิตพืชพลังงานเพื่อการผลิตที่มีประสิทธิภาพ

“โจทย์วิจัยสำคัญประการหนึ่ง คือ การสนับสนุนการปลูกพืชพลังงานทั้งในส่วนของไม้โตเร็วและหญ้าพลังงาน ซึ่งจะส่งผลดีต่อเศรษฐกิจของประเทศโดยรวม เนื่องจากช่วยสร้างงานและสร้างรายได้แก่เกษตรกร จึงได้สนับสนุนทุนวิจัยแก่สถาบันค้นคว้าและพัฒนาผลิตผลทางการเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เป็นผู้ดำเนินการ”

ดร. วราวุฒิ ศุภมิตรมงคล

ดร. วราวุฒิ ศุภมิตรมงคล อาจารย์ของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ผู้วิจัย กล่าวว่า การศึกษาศักยภาพของพื้นที่ดินเสื่อมโทรมในการปลูกไม้โตเร็วเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ได้ศึกษาเพื่อจัดทำแผนที่ความเหมาะสมในการปลูกไม้โตเร็วที่มีศักยภาพในการนำมาปลูกเป็นเชื้อเพลิงทางเลือก รวม 5 สกุล ได้แก่ ยูคาลิปตัส กระถินณรงค์-กระถินเทพา กระถินยักษ์ สนประดิพัทธ์ และเสม็ดขาว โดยนอกจากพิจารณาความเหมาะสมของพื้นที่แล้ว ยังต้องพิจารณาเรื่องต้นทุนการปลูก การจัดการแปลง และเมื่อคำนึงถึงผลกำไรสูงสุด ซึ่งจากการปลูกพบว่าไม้สกุลยูคาลิปตัสถูกแนะนำให้ปลูกเป็นอันดับแรกในพื้นที่ที่มีศักยภาพทั้งหมด

ดร. มะลิวัลย์ หฤทัยธนาสันติ์

ขณะที่ ดร. มะลิวัลย์ หฤทัยธนาสันติ์ อาจารย์จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ระบุถึงโครงการ การรวบรวมข้อมูลการปลูกต้นไม้โตเร็วสำหรับจัดทำแผนที่นำทางงานวิจัยการปลูกไม้โตเร็วเพื่อพลังงาน ซึ่งได้ร่วมวิจัยกับภาคเอกชนและเกษตรกรเพื่อให้เกิดการนำผลงานวิจัยไปใช้ประโยชน์อย่างเป็นรูปธรรม โดยแบ่งแผนที่นำทางระยะสั้น ระยะกลาง และระยะยาว ออกเป็น 7 กลุ่มหลัก คือ การพัฒนาและปรับปรุงพันธุ์ไม้โตเร็ว ระบบการปลูกและการเตรียมพื้นที่ การจัดการสวนป่า การตัดฟันและโลจิสติกส์ การประเมินผลผลิตมวลชีวภาพ การวิเคราะห์ผลตอบแทนและการขยายผลการส่งเสริมปลูก และการยอมรับและผลกระทบสิ่งแวดล้อม เพื่อให้ตอบโจทย์ความต้องการพัฒนาพลังงานชีวมวลอย่างยั่งยืน ทั้งนี้ ปัญหาสำคัญที่สุดคือ การขาดแคลนแรงงาน ในระยะสั้นจึงต้องเร่งพัฒนาเครื่องจักรเพื่อทดแทนแรงงานที่มีจำนวนลดลงและแรงงานสูงวัย รวมถึงช่วยลดต้นทุน

ส่วนโครงการ “ระบบการปลูกและการจัดการไม้โตเร็วในการผลิตเป็นเชื้อเพลิงชีวมวลบนที่ดินเสื่อมโทรม” ดร. มะลิวัลย์ ระบุว่า ได้ศึกษาระบบการปลูกและการจัดการที่เหมาะสมของการปลูกไม้โตเร็วในพื้นที่เสื่อมโทรม โดยเน้นพื้นที่เสื่อมโทรมระดับเฝ้าระวัง และไม่กระทบต่อพื้นที่เพาะปลูกพืชอาหาร ซึ่งมีพื้นที่ “โมเดลเชิงสาธิต” ใน 5 จังหวัดตามภูมิภาคต่างๆ ได้แก่ แพร่ อุบลราชธานี กาญจนบุรี ฉะเชิงเทรา และสุราษฎร์ธานี ตลอดจนหารูปแบบธุรกิจที่เหมาะสม และขยายผลจากการวิเคราะห์ข้อมูลอัตราการเติบโต ผลผลิต การหมุนเวียนสารอาหาร การเก็บกักคาร์บอน ค่าพลังงานที่ได้ และผลตอบแทนทางการเงินและเศรษฐศาสตร์

ผศ.ดร. รุ่งเรือง พูลสิริ

ด้านโครงการ “การศึกษารูปแบบที่เหมาะสมในการปลูกยูคาลิปตัสร่วมกับมันสำปะหลังในระบบวนเกษตรในพื้นที่ดินเสื่อมโทรมภาคตะวันออกเฉียงเหนือ” ผศ.ดร. รุ่งเรือง พูลสิริ อาจารย์จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กล่าวว่า ได้หารูปแบบที่เหมาะสมในการปลูกไม้โตเร็ว (ยูคาลิปตัส) ร่วมกับพืชอาหาร (มันสำปะหลัง) ในแปลงทดลองที่สวนป่าช่องเม็ก อำเภอสิรินธร จังหวัดอุบลราชธานี ก่อนนำผลที่ได้มาวิเคราะห์ผลตอบแทนทางเศรษฐศาสตร์เพื่อหารูปแบบธุรกิจที่นำไปขยายผลได้ และหาแนวทางในการบริหารจัดการพื้นที่เกษตรกรรมสำหรับการส่งเสริมพื้นที่ผลิตพืชอาหารและพืชพลังงาน

ผศ.ดร. นรุณ วรามิตร

สำหรับโครงการ “การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มผลผลิตและคุณภาพชีวมวลของหญ้าเนเปียร์เชิงพื้นที่เพื่อผลิตไฟฟ้า” ผศ.ดร. นรุณ วรามิตร อาจารย์จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ระบุว่า หญ้าเนเปียร์ เป็นพืชที่มีศักยภาพสูงในการให้ผลผลิตชีวมวล สามารถนำไปผลิตเอทานอลและก๊าซมีเทน ซึ่งนำไปผลิตเป็นกระแสไฟฟ้าได้ หญ้าเนเปียร์เป็นพืชอาหารสัตว์เขตร้อนที่นิยมปลูกในหลายประเทศ เนื่องจากโตเร็ว ให้ผลผลิตสูง ปรับตัวได้ดีในหลายสภาวะแวดล้อมและทนแล้ง มีผลผลิตเฉลี่ย 40-80 ต้นสด ต่อไร่ ต่อปี ซึ่งมากกว่าหญ้าชนิดอื่นๆ เกือบ 7 เท่า หญ้าเนเปียร์เป็นพืชชอบแดด ดินดี มีน้ำเพียงพอแต่ไม่ท่วมขัง การเตรียมดินและการปลูกเหมือนการปลูกอ้อย คือ ปลูกครั้งเดียว สามารถเก็บเกี่ยวได้นาน 6-7 ปี

ความสำเร็จในการปลูกหญ้าเนเปียร์ซึ่งเป็นพืชที่สามารถปลูกและให้ผลผลิตได้ในพื้นที่แห้งแล้ง ดินเลวที่ไม่สามารถปลูกพืชไร่เศรษฐกิจชนิดอื่นได้ดี เพื่อเป็นวัตถุดิบชีวมวลในการผลิตไฟฟ้า ควรเลือกพันธุ์ที่เหมาะสมต่อสภาพแวดล้อมประเภทต่างๆ โดยเฉพาะการคำนึงถึงปริมาณน้ำฝนหรือความชื้นในดินเป็นปัจจัยสำคัญ นอกจากนี้ ระดับน้ำในดินที่ลดลงส่งผลให้ปริมาณเฮมิเซลลูโลสในชีวมวลของหญ้าเนเปียร์มีปริมาณเพิ่มขึ้น ร้อยละ 1.5 แต่มีปริมาณเซลลูโลสและลิกนิกลดลง ร้อยละ 6 และร้อยละ 2 ตามลำดับ ซึ่งอาจเป็นผลดีในแง่การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของจุลินทรีย์ในการหมักก๊าซมีเทนให้สูงขึ้นได้

ข้อมูลไม้โตเร็ว

ในการเก็บข้อมูล พบว่า ไม้โตเร็วที่นิยมปลูกในประเทศไทยส่วนใหญ่ เป็นไม้ต่างถิ่น ได้แก่ กระถินยักษ์ กระถินอาคาเซีย ยูคาลิปตัส สนประดิพัทธ์ สนทะเล เสม็ดขาว และไผ่

  1. กระถินณรงค์ (Acacia auriculiformis) ระยะปลูก (เมตร) 1.5×2, 2×2, 2×3, 4×4 อายุการตัดฟัน 4-5 ปี ต้นทุนการปลูก 6,700 บาท ต่อไร่ (ไม่รวมค่าตัดฟัน) รายได้สุทธิในการตัดฟันครั้งแรก 2,000-3,000 บาท ต่อไร่ ผลผลิตเฉลี่ยต่อไร่ ต่อปี 3 ตัน (น้ำหนักสด) ค่าความร้อน 4,700-4,800 กิโลแคลอรี ต่อกิโลกรัม

    เนื้อไม้ข้างในของกระถินเทพณรงค์ กระถินณรงค์ และ กระถินเทพา (เรียงลำดับจากซ้าย)
  2. กระถินเทพา (Acacia mangium) ระยะปลูก (เมตร) 2×2, 2×3, 3×3 อายุการตัดฟัน 6-7 ปี ไม่ไว้หน่อ ต้นทุนการปลูก 3,000-4,500 บาท ต่อไร่ ไม่รวมค่าตัดฟัน รายได้สุทธิในการตัดฟันครั้งแรก 4,000-4,500 บาท ต่อไร่ ผลผลิตเฉลี่ย ต่อไร่ ต่อปี 11.2 ตัน (น้ำหนักสด) ระยะเวลาการปลูก 5 ปี ค่าความร้อน 4,700-4,900 กิโลแคลอรี ต่อกิโลกรัม
  3. กระถินยักษ์ (Leucaena leucocephala, Tarramba) ระยะปลูก (เมตร) 1×1, 1.5×15, 2×1 อายุการตัดฟัน ทุก 1-2 ปี แตกหน่อ ต้นทุนการปลูก 3,000-4,500 บาท ต่อไร่ (ไม่รวมค่าตัดฟัน) รายได้สุทธิ การตัดฟันครั้งแรก 4,000-5,000 บาท ต่อไร่ ผลผลิตเฉลี่ย ต่อไร่ ต่อปี 2 ตัน (น้ำหนักแห้ง) ค่าความร้อน 4,200-4,600 กิโลแคลอรี ต่อกิโลกรัม

    ใบกระถินยักษ์ ใช้เป็นอาหารสัตว์ เป็นพืชพลังงานเช่นกัน
  4. 4. สนประดิพัทธ์ (Casuarina Junghuhniana) ระยะปลูก (เมตร) 2×2, 2×3 อายุการตัดฟัน 5-7 ปี ต้นทุนการปลูก 3,000-80,000 บาท ต่อไร่ (ไม่รวมค่าตัดฟัน) ไม่มีข้อมูลรายได้สุทธิ การตัดฟันครั้งแรก ส่วนผลผลิตเฉลี่ย ต่อไร่ ต่อปี 3-5 ตัน (น้ำหนักสด) และมีค่าความร้อน 4,500-4,700 กิโลแคลอรี ต่อกิโลกรัม
  5. สนทะเล (Casuarina equisetifolia) ระยะปลูก (เมตร) 4×4 อายุการตัดฟัน 5-10 ปี ไม่มีข้อมูลต้นทุนการปลูก รายได้สุทธิหลังตัดฟันครั้งแรก และผลผลิตเฉลี่ยต่อไร่ต่อปี ส่วนค่าความร้อนอยู่ที่ 4,900-5,000 กิโลแคลอรี ต่อกิโลกรัม
  6. ยูคาลิปตัส (E. camaldulensis, E. urophylla, E. pellita) ระยะปลูก (เมตร) 2×1, 2×2, 2×3, 2×4 อายุการตัดฟัน ทุก 3-5 ปี แตกหน่อ 2-3 รอบ ต้นทุนการปลูก 6,000-7,000 บาท ต่อไร่ รายได้สุทธิ การตัดฟันครั้งแรก 2,000-3,000 บาท ต่อไร่ ผลผลิตเฉลี่ยต่อไร่ต่อปี 3-5 ตัน (น้ำหนักสด) และมีค่าความร้อน 4,200-4,500 กิโลแคลอรี ต่อกิโลกรัม

    เชื้อเพลิงอัดเม็ดจากไม้ยูคาลิปตัส
  7. เสม็ดขาว (Melaleuca cajuputi) ระยะปลูก (เมตร) 3×4, 4×4 อายุการตัดฟัน 3-6 ปี ต้นทุนการปลูก 15,000 บาท ต่อไร่ 6 ปี รายได้สุทธิ การตัดฟันครั้งแรก 10,000-15,000 บาท ต่อไร่ 6 ปี ไม่มีตัวเลขผลผลิตเฉลี่ยต่อไร่ต่อปี มีค่าความร้อน 4,400-4,500 กิโลแคลอรี ต่อกิโลกรัม
  8. ไผ่ (Bambusa, Dendrocalamus) ระยะปลูก (เมตร) 4×4 อายุการตัดฟัน ตัดครั้งแรก 3 ปี จากนั้นตัดทุกปี ต้นทุนการปลูก 6,000 บาท ต่อไร่ ต่อปี รายได้สุทธิ การตัดฟันครั้งแรก 21,000 บาท ต่อไร่ ผลผลิตเฉลี่ยต่อไร่ต่อปี 7-11 ตัน (3-5 ปี) ค่าความร้อน 4,500-4,600 กิโลแคลอรี ต่อกิโลกรัม
Acacia Brassii มีค่าความร้อน 4,585 แคลลอรี ต่อกรัม อายุประมาณ 2 ปีเศษ
เนื้อไม้สับในพืชกลุ่ม Acacia มีค่าความร้อนประมาณ 4,330 แคลลอรี ต่อกรัม
ไม้กระถินสับ มีค่าความร้อน 4,233 แคลลอรี ต่อกรัม