ถึงแม้ก๊าซมีเทนซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของก๊าซชีวภาพ เป็นก๊าซที่เกิดขึ้นมาในบรรยากาศของโลกตั้งแต่ 2.5 พันล้านปีที่แล้ว และอยู่คู่กับโลกมานับแต่นั้น แต่ก็มีน้อยคนรู้จักมัน และยิ่งมีน้อยคนที่เข้าใจว่ามันสามารถเอาไปทำอะไรได้ ดังนั้นในบทความนี้แอดมินจะสรุป 5 ความเชื่อเกี่ยวกับก๊าซชีวภาพ และก๊าซมีเทน ที่คนส่วนใหญ่เข้าใจผิด เพื่อเราจะได้มีความเข้าใจที่ถูกต้องตรงกันนะจ๊ะ

ก๊าซมีเทนมีกลิ่นเหม็น  อันนี้แอดขอบอกเลยว่าถ้าคุณเป็นวิศวกรแล้วพูดแบบนี้ละก็  แอดว่าคุณต้องกลับไปรู้จักเจ้าก๊าซมีเทนนี้อีกสักหน่อย  หรืออีกเยอะๆ เลยก็ได้นะ  เพราะจริงๆ แล้วก๊าซมีเทน ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น จ้า  ถามว่าทำไมน่ะเหรอ  ก็เพราะมันเป็นแบบนั้นยังไงหล่ะ  เอ่อ ไม่ใช่จ้า เพราะว่ามันค่อนข้างจะเป็นก๊าซเฉื่อยคือไม่ค่อยทำปฏิกิริยากับเพื่อนๆ ก๊าซ หรือของเหลวอื่นๆ ยังไงหละ  ครั้งต่อไปหากมีคนบอกว่าก๊าซมีเทนมีกลิ่นเหม็นอย่าลืมบอกคนที่กล่าวด้วยว่าจริงๆ แล้วเป็นก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในก๊าซชีวภาพต่างหากที่เหม็นม๊ากกกก…เหมือนไข่เน่าเลย…นะจ๊ะ 

ก๊าซชีวภาพหนักกว่าอากาศ อันนี้ก็ถามกันเข้ามาเยอะเวลาแอดออกไปพบลูกค้าว่าก๊าซรั่วแล้วมันจะไหลไปทางนั้นทางนี้แล้วเกิดระเบิด  เพราะก๊าซมีเทนสามารถจุดติดไฟได้  แอดเลยอยากจะเขียนบอกตรงนี้ชัดๆ ว่าเราต้องดูองค์ประกอบก๊าซชีวภาพเป็นตัวๆ ไปนะ  อันดับแรกก๊าซมีเทนมีความหนาแน่น 0.657 kg/m³ ในขณะที่อากาศมีความหนาแน่น 1.2 kg/m_³ ดังนั้นมีเทนเบากว่าอากาศ และจะลอยขึ้นไปบนฟ้าอย่างรวดเร็วในกรณีที่ฟ้าเปิด  แต่ก็เคยมีเหตุเหมือนกันที่พายุได้พัดมวลก๊าซชีวภาพให้ไหลไปตามพื้นที่ดินระยะทางเป็นร้อยๆ เมตร  แต่เรื่องแบบนี้ไม่ค่อยเกิดขึ้นได้ง่ายๆ เท่าไร   

องค์ประกอบของก๊าซชีวภาพอีกตัวหนึ่งคือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งมีความหนาแน่น 1.977 kg/m³ ซึ่งหนักกว่าอากาศเห็นๆ แต่มันสามารถกระจายตัวฟุ้งไปในอากาศได้  แต่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไม่ติดไฟ  จริงๆแล้วมันช่วยดับไฟด้วยซ้ำไปถ้ามีปริมาณมาก  ทั้งก๊าซมีเทนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นหนึ่งในตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์โลกรวน หรือ Climate Change  

ก๊าซชีวภาพมีองค์ประกอบเป็นมีเทนทั้งหมด บางคนอาจจะคิดแบบนี้เพราะก๊าซที่นำเรานำมาใช้ได้จริงๆ คือก๊าซมีเทนเพราะมันให้พลังงาน และความร้อนได้  ในขณะที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไม่ได้ให้อะไรกับเราเท่าไร  แต่ความจริงๆ คือในกระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพ จุลินทรีย์จะผลิตก๊าซทั้งสองชนิดนี้ในสัดส่วนเท่าๆ กัน  เพียงแต่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นั้นละลายน้ำได้ดีกว่าก๊าซมีเทนเราจึงพบว่ามีก๊าซมีเทนเป็นส่วนประกอบในก๊าซชีวภาพมากถึง 70%  โดยปกติองค์ประกอบของก๊าซชีวภาพเป็นดังนี้ 

ก๊าซมีเทน  50-70% 

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  30-50% 

ก๊าซไนโตรเจน 0-1% 

ก๊าซอื่นๆ 0-1% 

ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์  100-20,000 ppmV 

ก๊าซชีวภาพนำไปอัดลงถังได้เหมือนกับก๊าซแอลพีจีแล้วใช้ได้เหมือนกัน  อันนี้เป็นคำถามสุดคลาสสิคที่แอดถูกถามแทบจะทุกเดือนเลยจ้า  ยิ่งช่วงนี้ราคาน้ำมันและก๊าซหุงต้มแพงก็ยิ่งจะมีคนสนใจนำก๊าซชีวภาพไปทดแทนก๊าซหุงต้มหรือแอลพีจีกันใหญ่  ถามว่าทำได้ไหม…แอดก็จะตอบว่าทำได้จ้า  แต่ผลที่ได้จะไม่เหมือนกัน 100% นะ  เพราะว่า…เราอย่าลืมว่าก๊าซชีวภาพมีองค์ประกอบเป็นอะไร  (ถ้าจำไม่ได้กลับไปอ่านย่อหน้าก่อนหน้านี้นะจ๊ะ)  ส่วนก๊าซแอลพีจีมีองค์ประกอบเป็นอะไรใครทราบบ้าง  เฉลย…ส่วนใหญ่คือโพรเพน และบิวเทน ก๊าซมันชื่อต่างกันใช่ไหม  นอกจากนี้เราต้องทราบอีกว่ามีเทนมีคาร์บอนอะตอมเดียว ในขณะที่โพรเพน และบิวเทนมีคาร์บอนอะตอม 3 และ 4 อะตอมตามลำดับ ก๊าซหุงต้มเลยมีความหนาแน่นที่ประมาณ 1.9 kg/m³ สรุปคือก๊าซชีวภาพเบากว่า และมีก๊าซมีเทนสูงสุดแค่ 70% เลยมีค่าความร้อนน้อยกว่าด้วย    

ทีนี้พอเราต้องการอัดก๊าซชีวภาพเข้าไปในถังก๊าซหุงต้มเมื่อเราอยากจะใช้ความดัน 100 psi หรือประมาณเกือบ 7 bar เราจะไม่สามารถทำได้จ้า  เพราะว่าก๊าซมีเทนมันเบากว่าก๊าซหุงต้มครึ่งหนึ่ง  เราก็เลยอัดมันได้แค่ครึ่งเดียวคือประมาณ 50 psi หรือ 3-4 bar เท่านั้นเอง  นอกจากนี้หากเราเทียบค่าความร้อนของแอลพีจีกับก๊าซมีเทนจะพบว่าแม้จะใกล้เคียงกันที่ประมาณ 12,000 kcal/kg แต่ก๊าซชีวภาพมีสัดส่วนก๊าซมีเทนสูงสุดไม่เกิน 70%  สมมติว่ามีแค่ 60% เราจะพบว่าค่าความร้อนในถังก๊าซที่ใส่ก๊าซชีวภาพจะมีค่าความร้อน 7,200 kcal/kg….หวังว่าตัวเลขเยอะๆจะไม่ทำให้ผู้อ่านปวดหัวซะก่อนนะ 

สรุปง่ายๆ คือพอเอาก๊าซชีวภาพไปอัดใส่ถังจะได้เนื้อก๊าซน้อย  แถมความร้อนก็น้อย  พอเอาไปใช้จริงผัดกับข้าวได้ 1-2 สัปดาห์ก๊าซก็หมด  แถมไฟไม่แรงสะใจเหมือนก๊าซแอลพีจี  ตรงนี้แหละที่เป็นข้อแตกต่างกัน  แต่หากเราต้องการทำจริงๆ ก็สามารถปรับแก้ได้โดยใช้ถังก๊าซที่ใหญ่ขึ้นเพื่อให้จุเนื้อก๊าซมากขึ้น และเปลี่ยนหัวเตาให้กินก๊าซมากขึ้นจะได้ผัดหรือทอดได้เสร็จไวเหมือนเดิมจ้า  หรือถ้าใครอยากทำจริงๆ แอดแนะนำให้ upgrade เป็น CBG (Compressed Biomethane Gas) แล้วอัดเข้าถัง 250 bar เลยจ้า  รับรองคุ้มค่าแน่นอน 

ก๊าซชีวภาพละลายน้ำได้  อันนี้เป็นความเชื่อแบบที่คนไม่ค่อยทราบ  ความจริงคือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ละลายน้ำได้ดีในระดับหนึ่ง แต่ก๊าซมีเทนนั้นละลายน้ำแทบไม่ได้  นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมเราพบก๊าซมีเทนในก๊าซชีวภาพในสัดส่วนที่มากกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  ปภพเข้าใจคุณสมบัติข้อนี้และนำมันมาใช้ในการออกแบบระบบผลิตก๊าซชีวภาพหลากหลายรูปแบบเพื่อให้ได้สัดส่วนก๊าซมีเทนที่สูงที่สุดเท่าที่เป็นไปได้  โดยการลดความเข้มข้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายอยู่ในน้ำนั่นเอง 

หวังว่าผู้อ่านจะได้ความรู้จากบทความนี้ และหากท่านใดที่สนใจระบบบำบัดน้ำเสีย หรือระบบผลิตก๊าซชีวภาพ สามารถติดต่อได้ที่บริษัท ปภพ จำกัด ที่อีเมล info@papop.com  LINE office @papop หรือโทร 02-570-5580