การประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์แบบใช้วัสดุกรองสำหรับบำบัดน้ำเสียน้ำชะขยะ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเกี่ยวกับการประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของระบบเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ (Microbial Fuel Cell, MFC) สำหรับบำบัดน้ำเสียเพื่อใช้เป็นข้อมูลประกอบการตัดสินใจการลงทุนระบบผลิตเชื้อเพลิงทางเลือกใหม่โดยพิจารณารายได้จากปริมาณกำลังไฟฟ้าจากกิจกรรมการย่อยสลายสารอินทรีย์ของจุลินทรีย์และปริมาณคาร์บอนเครดิตจากการติดตั้งระบบเผาก๊าซชีวภาพเพื่อลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก ผู้วิจัยทำการทดลองโดยใช้ถังปฏิกรณ์เซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ในระดับห้องปฏิบัติการเพื่อบำบัดน้ำชะขยะ ขนาดถัง 7.8 ลิตร ใส่วัสดุกรองไบโอบอลโดยมีอัตราส่วนช่องว่างวัสดุกรอง 10% ใช้ทดสอบช่วงระยะเวลาเก็บกักน้ำเสียแตกต่างกันระหว่าง 24 – 96 ชั่วโมง ผลการทดลองพบว่าถังปฏิกรณ์ที่มีเก็บกัก 96 ชั่วโมงที่อัตราการกรองน้ำเสีย 16 ลิตร/วัน มีประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีและผลิตกำลังไฟฟ้าสูงที่สุด โดยสามารถบำบัดซีโอดีได้เท่ากับ 76% และให้ความต่างศักย์สูงสุดเท่ากับ 41.67 มิลลิโวลต์ ดังนั้นผู้วิจัยจึงเลือกถังปฏิกรณ์ที่ระยะเวลาเก็บกักดังกล่าวสำหรับการประเมินการขายไฟฟ้าและคาร์บอนเครดิตของระบบเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ จากการศึกษาพบว่ารายได้ของระบบเกิดจากการขายคาร์บอนเครดิตเท่ากับ 1,079 บาท/ถัง/ปี เทียบจากปริมาณก๊าซเรือนกระจกที่ลดลงเท่ากับ 2.2 ตัน-คาร์บอนไดออกไซต์เทียบเท่า/ถัง/ปี แต่พบว่าไม่เกิดรายได้จากการขายไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญจากปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้เท่ากับ 0.03 วัตต์-ชั่วโมง/ถัง/ปี ผลวิเคราะห์ความคุ้มค่าของการลงทุนระบบเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ข้างต้นจากมูลค่าปัจจุบันสุทธิ (Net Present Value, NPV) และอัตราผลตอบแทนภายใน (Internal Rate of Return, IRR) ตลอดระยะเวลาเดินระบบ 10 ปีโดยคิดอัตรามูลค่าลดต่อปีคงที่ 7.73% พบว่าถังปฏิกรณ์ดังกล่าวไม่คุ้มค่าต่อการลงทุนโดยมีมูลค่าปัจจุบันสุทธิเท่ากับ -27,106 บาท และอัตราผลตอบแทนภายในเท่ากับ -22% จากต้นทุนวัสดุอุปกรณ์และเดินระบบทั้งหมด 35,000 บาท ทั้งนี้หากวิเคราะห์แนวโน้มการลงทุนจะมีความคุ้มค่ามากขึ้นหากเพิ่มจำนวนถังปฏิกรณ์ในระบบให้มากขึ้นและพัฒนาระบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีของระบบ การเพิ่มจำนวนถังปฏิกรณ์เป็น 10 ถัง (อัตราการไหลรวม เท่ากับ 160 ลิตร/วัน) จะส่งผลให้มูลค่าปัจจุบันสุทธิเท่ากับ 37,537 บาท และอัตราผลตอบแทนภายในเท่ากับ 16% จากต้นทุนทั้งหมดเท่ากับ 41,404 บาท ตลอดระยะเวลาเดินระบบ 10 ปี หากประกอบกับการเพิ่มประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีของระบบจาก 76% เป็น 90% อัตราผลตอบแทนภายในจะเพิ่มเป็น 22% จากผลการทดลองข้างต้นผู้วิจัยจึงเสนอแนะให้ผู้สนใจลงทุนระบบเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ในปัจจุบันควรพิจารณาปัจจัยด้านกำลังการบำบัดน้ำเสียและประสิทธิภาพของระบบเพื่อวัตถุประสงค์ในการบำบัดน้ำเสียร่วมกับการเก็บกักก๊าซชีวภาพไปใช้ประโยชน์ในการประกอบการ
Article Details
References
คณะวิศวกรรมศาสตร์: มหาวิทยาลัยขอนแก่น, 2554.
2.ขนิษฐา หมู่โสภิญ เซลล์เชื้อเพลิง: แนวทางใหม่เพื่อการผลิตพลังงาน. คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี, 2554.
3.ขวัญลดา พลสมบัติ และ สุภาวดี ศิริประทุม. ผลของอัตราส่วนช่องว่างชั้นกรองที่มีต่อการบําบัดซีโอดีและบีโอดีในน้ำชะขยะด้วยเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ที่สร้างจากถังกรองชีวภาพไม่เติมอากาศแบบไหลขึ้น, ปริญญานิพนธ์ คณะวิศวกรรมศาตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 2560.
4.คณะทำงานเพื่อพิจารณากำหนดอายุการใช้งานสินทรัพย์ของ อผศ. ปรับปรุงหลักเกณฑ์การคำนวณ
ค่าเสื่อมราคาสินทรัพย์ถาวร. พ.ศ.2558; สืบค้นเมื่อวันที่ 19 เมษายน 2562; ได้จากhttp://www.wvo. thaigov.net/ตารางอายุการใช้งานสินทรัพย์ถาวรของ%20อผศ.pdf.
4.สุจิรา ศุกร์นิมิต. การผลิตกระแสไฟฟ้าในเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์แบบห้องคู่โดยใช้น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมผลไม้กระป๋อง, ปริญญานิพนธ์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2553.
5.ณิชานันท์ ทองนาค. การศึกษาความเป็นไปได้ในทางเศรษฐศาสตร์ในการนำน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดกลับมาใช้ประโยชน์ในเขตพื้นที่เมืองพัทยา จังหวัดชลบุรี. กรุงเทพมหานคร: ฐานข้อมูล วิทยานิพนธ์ไทย, 2540.
6.ณัฐวุฒิ คล้ายสงคราม และ กันยรัตน์ โหละสุต. การผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพโดยใช้ต้นกกราชิน. วิศวกรรมสารมหาวิทยาลัยขอนแก่น. มกราคม–มีนาคม 2558; 42(1): 117-124.
7.ณัฐสิริ แสงธรรมธร. การผลิตกระแสไฟฟ้าจากน้ำเสียโดยใช้เซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพ. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, 2552.
8.อินทุอร เข็มมา และณัฐวรรณ รักษา. ผลของอัตราส่วนช่องว่างชั้นกรองที่มีต่อการบำบัดฟอสเฟตและซัลเฟตในน้ำชะขยะด้วยเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ที่สร้างจากถังกรองชีวภาพไม่เติมอากาศแบบไหลขึ้น. วิทยานิพนธ์คณะวิศวกรรมศาสตร์: มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 2561.
9.บุญรอด เยาวพฤกษ์. ราคาของคาร์บอนเครดิต. พ.ศ.2553; สืบค้นเมื่อวันที่ 20 เมษายน 2562;
ได้จาก http://siamcarbonmarkets.blogspot.com.
10.สำนักงานนโยบายและแผนพลังงานกระทรวงพลังงาน. ผู้ผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมาก. พ.ศ.2559;สืบค้นเมื่อวันที่ 25 เมษายน 2562; ได้จาก http://www.eppo.go.th/index.php/th/electricity/private/vspp.
11.Bateman, I.J., Turner, R.K. Valuation of the environment, methods and techniques: The contingent valuation method, Sustainable Environmental Economics and Management: Principles and Practice, Belhaven Press, London, pp120-191, 1993.
12.Main, M.A. Project Economics and Decision Analysis, Volume I: Deterministic Models, Page 269, (Assessed at 15 March 2019).
13.UNFCCC. Small-scale Methodology, Methane Recovery in Wastewater Treatment AMS-III-H. Version 19.0 Sectoral scope(s): 01 and 13, United Nation Framework Convention on Climate Change, 40p, 2019.