What is biogas?

Biogas หรือที่คนไทยเรียกกันว่า ก๊าซชีวภาพนั้น เกิดมาจากการย่อยสลายของสารอินทรีย์ ในสภาวะไร้อากาศ (หรืออาจจะไม่ไร้ซะทีเดียว แต่ว่ามีอากาศน้อยมากคือไม่เกิน 0.5 เปอร์เซ็นต์ มากกว่านั้นพวกจุลชีพที่อยู่ในระบบไร้อากาศจะตายหรือไม่ก็อ่อนแอได้) ขึ้นชื่อว่าสารอินทรีย์ ก็แสดงว่ามีอยู่ในธรรมชาติ ไม่ว่าจะเป็นร่างกาย คน สัตว์ สิ่งของที่มาจากธรรมชาติหลายๆอย่างก็มีสารอินทรีย์เป็นองค์ประกอบ เช่นต้นไม้ ผัก หญ้า หรือแม้แต่มูลสัตว์ หรือมูลคน ต่างก็มีสารอินทรีย์เป็นองค์ประกอบด้วยกันทั้งสิ้น จะมากน้อยก็ต่างกรรมต่างวาระ
การจะเกิดสารอินทรีย์ขึ้นได้นั้นไม่ใช่เพียงแค่ต้องมีสภาวะไร้อากาศเท่านั้นแต่จำเป็นต้องมีสภาวะแวดล้อมอื่นๆที่เหมาะสมด้วย ไม่ว่าจะเป็นอุณหภูมิ ปริมาณภาระสารอินทรีย์ สภาความเป็นพิษ ฯลฯ ซึ่งเรื่องพวกนี้จะขอพูดถึงในบทถัดๆไป บทนี้เอาให้เข้าใจกันอย่างง่ายๆก่อนว่า ก๊าซชีวภาพคืออะไร เกิดมาจากอะไร และมันส่งผลยังไงกับสิ่งแวดล้อมบ้าง
- องค์ประกอบของก๊าซชีวภาพ
โดยทั่วไปนั้นก๊าซชีวภาพจะมีส่วนประกอบหลังคือก๊าซมีเธน รองลงมาจะเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ และ ก๊าซอื่นๆอีกเล็กน้อย คือพวก ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และ ไนโตรเจน
อัตราส่วนของก๊าซนั้นจะไม่แน่นอนขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดก๊าซ กล่าวคือถ้าเป็นสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ง่าย เช่นมูลสัตว์ หรือใบไม้ใบพืบ ก็อาจมีมีเธนเป็นส่วนประกอบได้มากถึง 75% และอย่างอื่นน้อยลงไป ในขณะที่ก๊าซชีวภาพที่เกิดมาจากการย่อยสลายขยะมูลฝอยต่างๆ อาจมีมีเธนเพียงแค่ไม่เกิน 50% ก๊าซมีเธนนี้เองที่เราสามารถทำไปทำเป็นเชื้อเพลิงต่างๆได้ทั้ง LPG, NGV ต่างก็มีก๊าซมีเธนเป็นส่วนผสม แต่ใช่ว่ามันจะมีแต่ประโยชน์ เพราะในทางกลับกันมันก็มีโทษมหันต์ด้วยเหมือนกัน เนื่องจากความที่ตัวมันเองเป็นก๊าซไวไฟ(มาก) และไม่มีกลิ่น(ก๊าซถังตามบ้านมีกลิ่น เนื่องมาจากเขาใส่ เมอร์แคปเทนเข้าไป) ทำให้มีความเสี่ยงต่อการระเบิด หรือไฟไหม้ได้เมื่อเกิดการรั่วไหล และก๊าซมีเธนนี่แหละที่เป็นตัวการสำคัญที่ทำให้ดาวโลกเกิดอาการตัวร้อน!!! ...การคงตัวของมีเธนในชั้นบรรยากาศจะเร่งให้เกิด Ozone Depletation มากขึ้น (อ่านได้จากบทความ Photochemical Reaction in Atmosphere ได้ทั่วไปตามอินเตอร์เน็ต)
คาร์บอนไดออกไซด์ นั้นจะมีอยู่ในก๊าซชีวภาพอยู่แล้ว ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ เพราะในขั้นตอนการเกิดก๊าซชีวภาพนั้น จำเป็นต้องมีกระบวนการต่างๆหลายขั้นตอน เช่น ไฮโดนไลซิส แอซิโดเจเนซิส เมธาโนเจเนซิส... ในขั้นตอนแอซิโดเจเนซิสนั้นเป็นขั้นตอนที่สามารถพบปริมาณก๊าซคาร์บอนได้ออกไซด์ได้มาก ส่วนจะเป็นเพราะอะไร ขอยกไปไว้ตอนต่อไปนะครับ
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ หรือก๊าซใข่เน่า แค่ชื่อก็ไม่เพราะแล้ว และตัวมันเองยังมีพิษกับผู้ที่สูดดมเข้าไปด้วย คืออย่างแรกมันจะไปทำให้เกิดการระคายเคืองกับทางเดินหายใจ แต่ถ้าได้รับมากๆๆๆๆๆ ก็จะหมดสติ หรืออาจขาดอากาศหายใจตายได้เลยทีเดียว!!!
ไนโตรเจน... ที่ไหนมีบรรยากาศ ที่นั่นมีไนโตรเจน สั้นๆง่ายๆ ส่วนเรื่องการเกิดก๊าซไนโตรเจนนั้น เกิดมาจากปฏิกิริยาไนตริฟิเคชั่น-ดีไนตริฟิเคชั่น ครับ