จีนวิจัย “ขยะเมือง” เปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงเครื่องบินน ลดการปล่อยคาร์บอนลง 80-90%

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Tsinghua University ในประเทศจีน ร่วมกับ Harvard–China Project on Energy, Economy, and Environment โครงการวิจัยร่วมระยะยาวระหว่าง มหาวิทยาลัย Harvard (สหรัฐฯ) และ นักวิจัยในประเทศจีน เพื่อศึกษาประเด็นด้านพลังงาน เศรษฐกิจ สิ่งแวดล้อม และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เผย “ขยะเมือง” (Municipal Solid Waste) เช่น เศษอาหาร พลาสติก กระดาษ หรือบรรจุภัณฑ์ สามารถถูกแปลงเป็น “เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินแบบยั่งยืน” หรือ SAF (Sustainable Aviation Fuel) ได้ อาจช่วยให้เครื่องบินลดการปล่อยคาร์บอนได้ถึง 80–90 % เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม

การเปลี่ยนขยะให้เป็นเชื้อเพลิง SAF สำหรับเครื่องบิน

แม้อุตสาหกรรมรถยนต์จะเปลี่ยนไปสู่พลังงานไฟฟ้าได้เร็ว แต่อากาศยานยังไม่มีทางเลือกที่ชัดเจน เทียบเท่า โดยเครื่องบินจะปล่อยคาร์บอนราว 2.5% ของการปล่อยคาร์บอนทั่วโลก และความต้องการเดินทางคาดว่าจะ เพิ่มเป็น 2 เท่าภายในปี 2040

ขยะเมืองเป็นแหล่งวัตถุดิบที่ใช้แล้ว ถูกทิ้งหรือเผาทิ้งอย่างมหาศาล การแปลงขยะเป็นเชื้อเพลิงผ่านกระบวนการ Gasification เปลี่ยนขยะเป็นก๊าซ ก่อนจะนำไปเข้ากระบวนการ Fischer-Tropsch synthesis สังเคราะห์เป็นเชื้อเพลิงเหลว จะทำให้ได้ SAF ที่ใช้งานได้ทันที โดยไม่ต้องดัดแปลงตัวเครื่องบินใด ๆ 

ในการวิจัย ทางนักวิจัยได้นำขยะเมืองมาวิเคราะห์ โดยจะแบ่งตัวขยะออกเป็น 2 กลุ่ม ประกอบไปด้วย ขยะชีวภาพ (เศษอาหาร กระดาษ) และขยะที่ไม่ย่อยสลาย (พลาสติก, โลหะ) จากนั้นจึงได้ทดลองแปรสภาพขยะด้วยกระบวนการ Gasification ผสมกับ Fischer-Tropsch synthesis เพื่อสร้าง SAF ออกมา

งานวิจัยนี้พบว่า สามารถเปลี่ยนคาร์บอนจากขยะเป็นเชื้อเพลิงเหลวได้ถึง 33% หากเติมไฮโดรเจนสีเขียวระหว่างผลิต หรือใช้การคาร์บอนเพิ่มเข้าไปในกระบวนการ จะยิ่งมีศักยภาพมากขึ้น ผลลัพธ์นี้ชี้ว่า SAF จากขยะเมือง สามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลงได้ถึง 80–90%

นอกจากนี้ ขยะเมืองทั่วโลกมีศักยภาพผลิต SAF มากถึง 50 ล้านตัน ซึ่งคิดเป็นราว 16% ของการปล่อยคาร์บอนจากการบินทั้งหมด และอาจสูงถึง 80 ล้านตัน หรือราว 28% หากเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตจนเต็ม แปลว่าจะสามารถลดการปล่อยคาร์บอนลงได้มากถึง 270 ล้านตันต่อปี

ความท้าทายของการผลิต SAF จากขยะ

• ต้นทุนผลิต SAF ยังสูง และต้องการการแรงสนับสนุนจากภาครัฐ

• ต้องมีการเชื่อมต่อระหว่างเมือง ผู้ผลิตเชื้อเพลิง สายการบิน และผู้ผลิตเครื่องบิน

• ต้องมีโครงสร้างพื้นฐาน เช่น โรงแปรรูปขยะ โรงงานผลิต SAF และระบบขนส่งวัตถุดิบ

ทีมวิจัยย้ำว่า “การร่วมมือระดับรัฐบาล ผู้ผลิตเชื้อเพลิง สายการบิน และผู้ผลิตอากาศยานจะเป็นกุญแจสำคัญ” เพื่อขยายการผลิต SAF และลดต้นทุนจนเข้าสู่ตลาดได้จริง 

อย่างไรก็ตามปัจจุบัน SAF ยังมีสัดส่วน ไม่ถึง 1% ของเชื้อเพลิงการบินทั้งหมด โดยทางฝั่งยุโรปกำลังบังคับใช้ SAF ให้เเพิ่มขึ้นเป็น 2% ภายในปี 2025 และเพิ่มเป็น 70% ภายในปี 2050 รวมไปถึงฝั่งสหรัฐฯ เองก็มีเป้าผลิต 35 พันล้านแกลลอน SAF ต่อปีภายในช่วงกลางศตวรรษนี้

งานวิจัยนี้ถูกตีพิมพ์ใน Nature Sustainability