Key summary

• เชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้า (advanced biofuel) จะเข้ามามีบทบาทสำคัญในการมุ่งสู่เป้าหมายลดก๊าซเรือนกระจกของกลุ่มยานพาหนะขนาดใหญ่ (heavy-duty vehicles) อย่างรถบรรทุกและเครื่องบิน เนื่องจากเชื้อเพลิงชีวภาพมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกับน้ำมันฟอสซิล ทำให้สามารถนำมาผสมใช้ได้เลย โดยไม่ต้องพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานและเครื่องยนต์ใหม่มากนัก จึงกลายเป็นทางเลือกสำคัญสำหรับช่วงเปลี่ยนผ่านไปสู่พลังงานสะอาด (energy transition)
• ปัจจุบันเชื้อเพลิงชีวภาพมีข้อกังขาเกี่ยวกับความยั่งยืนตลอดทั้งวงจรชีวิต (life-cycle sustainability) โดยเฉพาะเรื่องความมั่นคงทางอาหารและปัญหาการเพาะปลูก เชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจากพืชอาหาร ทำให้เกิดการแย่งใช้วัตถุดิบระหว่างภาคการบริโภคอาหารและภาคพลังงาน ซึ่งอาจก่อให้เกิดภาวะขาดแคลนและราคาอาหารเพิ่มขึ้นสูง อีกทั้ง การเพิ่มผลผลิตนั้นใช้ทรัพยากรเป็นอย่างมาก ซึ่งส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศหลายด้าน
• Advanced biofuel จึงถูกพัฒนาเพื่อให้การใช้เชื้อเพลิงชีวภาพก่อให้เกิดความยั่งยืนตลอดทั้งห่วงโซ่อุปทาน โดยผลิตจากวัตถุดิบที่ไม่อยู่ในห่วงโซ่การผลิตอาหารโดยตรง เช่น วัสดุเหลือใช้จากภาคการเกษตรและพืชพลังงาน และมีกระบวนการเพาะปลูกและผลิตเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
• อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี advanced biofuel ยังอยู่ในระดับเริ่มต้นและยังไม่มีความก้าวหน้าในการพัฒนาเทคโนโลยี (technological breakthrough) ส่งผลให้ยังไม่สามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงอื่นได้ จากราคาที่อยู่ในระดับสูงและคุณสมบัติของเชื้อเพลิงที่ยังไม่มีคุณสมบัติที่เทียบเท่าเชื้อเพลิงฟอสซิล (drop-in property) ดังนั้น การลงทุนเพื่อค้นคว้าพัฒนาให้เกิดความก้าวหน้าของเทคโนโลยีจึงจำเป็นอย่างมากในการผลักดันให้อุตสาหกรรมเกิดขึ้นอย่างเข้มแข็งและมีประสิทธิภาพ
• ไทยมีโอกาสในการพัฒนาอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีอยู่ในประเทศให้กลายเป็น advanced biofuel ด้วยการใช้ข้อได้เปรียบทางด้านวัตถุดิบและการต่อยอดองค์ความรู้ที่มีอยู่ ภาคการเกษตรไทยมีวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรจำนวนมากและหลากหลายซึ่งมีศักยภาพสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้า รวมทั้ง สามารถใช้โอกาสนี้ในการเพิ่มมูลค่าให้กับวัสดุเหลือทิ้งและรวมเป็นส่วนหนึ่งของเศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy)
• โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Sustainable Aviation Fuel (SAF) เป็นโอกาสอันดีที่ไทยควรคว้าไว้ เพื่อรองรับอุปสงค์ที่จะเกิดขึ้นจากความตั้งใจของกลุ่มภาคเอกชนทั่วโลกที่มุ่งสู่เป้าหมาย net-zero emissions ของภาคการบิน ซึ่งทำให้เครื่องบินที่บินเข้า-ออกไทยจะมีความต้องการเติม SAF ในไทยด้วยเช่นกัน
• การสนับสนุนจากภาครัฐและเป้าหมายร่วมจากทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องจะเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนา advanced biofuel นโยบายของภาครัฐควรกำหนดอย่างชัดเจนและต่อเนื่อง ควรอ้างอิงจากศักยภาพและประสิทธิภาพของเทคโนโลยีในประเทศ ควรมีความยืดหยุ่น และสามารถรับมือต่อการเปลี่ยนแปลงได้และควรสร้างกลไกตลาดที่ส่งเสริมการแข่งขัน รวมถึงควรพัฒนาสภาพแวดล้อมที่จูงใจให้เกิดความร่วมมือจากทุกภาคส่วน เพื่อผลักดันให้ทุกภาคส่วนพัฒนาไปพร้อม ๆ กันอย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน

ภาคขนส่งเป็นหนึ่งในแหล่งการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ใหญ่ที่สุด คิดเป็นราว 17% ของปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลก โดยสาเหตุหลักของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกคือ การเผาผลาญน้ำมันฟอสซิลในเครื่องยนต์สันดาปภายใน (internal combustion engine) และเครื่องยนต์เจ็ท (jet engine) เมื่อภาครัฐและเอกชนจากนานาประเทศมีความต้องการบรรลุเป้าหมายลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (net zero emission) ภาคขนส่งจึงเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่ได้รับความสนใจเป็นอย่างมากในการลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ความพยายามลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคขนส่งในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่
1. เพิ่มการใช้การขนส่งสาธารณะ (public transport)
2. เพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ (fuel economy)
3. พัฒนาเทคโนโลยีเครื่องยนต์ที่ไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก (zero tailpipe emission) เช่น ยานยนต์แบตเตอรี่ไฟฟ้า (battery electric vehicle) หรือยานยนต์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน (hydrogen fuel cell electric vehicle)
4. พัฒนาเชื้อเพลิงอื่นเพื่อมาทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล

บทความนี้จะมุ่งเน้นที่การพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสำหรับกลุ่มยานพาหนะที่ยากต่อการเปลี่ยนไปใช้คลีนเทคอย่างแบตเตอรี่ไฟฟ้าและเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นหลัก โดยแบ่งออกดังนี้
• บทบาทสำคัญของเชื้อเพลิงชีวภาพในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของภาคขนส่ง เนื่องจากไม่จำเป็นต้องพัฒนาเครื่องยนต์และโครงสร้างพื้นฐานใหม่มารองรับ จึงกลายเป็นทางเลือกสำคัญในช่วงเปลี่ยนผ่านไปสู่พลังงานสะอาด (energy transition) และกลุ่มยานพาหนะที่มีข้อจำกัดในการพัฒนาเทคโนโลยีคลีนเทคใหม่ อย่างกลุ่มยานพาหนะขนาดใหญ่ (heavy-duty vehicles) อีกทั้ง สามารถเพิ่มมูลค่าให้กับวัสดุเหลือทิ้งและร่วมเป็นส่วนหนึ่งของระบบเศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy)
• ความท้าทายของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้า ที่ต้องสร้างความยั่งยืนตลอดทั้งห่วงโซ่อุปทาน เพิ่มความสามารถในการแข่งขันกับเชื้อเพลิงรูปแบบอื่น และพัฒนาคุณสมบัติแบบ drop-in ซึ่งเป็นการทำให้มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับน้ำมันฟอสซิล
• โอกาสของประเทศไทยในการพัฒนาต่อยอดอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพให้เป็นแบบก้าวหน้า ด้วยการเพิ่มศักยภาพของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีอยู่และใช้ข้อได้เปรียบทางด้านวัตถุดิบ โดยเฉพาะโอกาสจาก Sustainable Aviation Feul (SAF) ที่สามารถเริ่มได้เลยเนื่องจากมีอุปสงค์และตลาดเกิดขึ้นแล้ว

เชื้อเพลิงชีวภาพจะเข้ามามีบทบาทสำคัญในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของภาคขนส่ง จากข้อได้เปรียบ 3 ประการ

  • ไม่จำเป็นต้องสร้างโครงสร้างพื้นฐานและพัฒนารูปแบบเครื่องยนต์ใหม่ จึงเป็นทางเลือกสำคัญในช่วงเปลี่ยนผ่านไปสู่พลังงานสะอาด (energy transition)
  • สามารถใช้กับยานพาหนะขนาดใหญ่ (heavy duty vehicles) ที่มีข้อจำกัดในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่อย่างแบตเตอรี่ไฟฟ้าและเชื้อเพลิงไฮโดรเจน
  • สามารถเพิ่มมูลค่าให้แก่ของเหลือทิ้งทางการเกษตรและร่วมเป็นส่วนหนึ่งของระบบเศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy)

เชื้อเพลิงชีวภาพเป็นกุญแจสำคัญในการลดก๊าซเรือนกระจกของภาคขนส่ง

ในช่วงเปลี่ยนผ่านไปสู่พลังงานสะอาด (energy transition) เชื้อเพลิงชีวภาพเป็นทางเลือกสำคัญสำหรับการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เนื่องจากไม่จำเป็นต้องลงทุนโครงสร้างพื้นฐานและพัฒนาเครื่องยนต์ใหม่มารองรับ ในปัจจุบัน การใช้เชื้อเพลิงชีวภาพในเครื่องยนต์ของยานพาหนะต่าง ๆ คือการผสมเชื้อเพลิงชีวภาพอย่างเอทานอลหรือไบโอดีเซลเข้ากับน้ำมันฟอสซิล ทำให้สามารถร่วมใช้โครงสร้างพื้นฐานเดิมได้ ตั้งแต่ระบบขนส่งน้ำมัน คลังน้ำมัน สถานีเติมน้ำมัน ไปจนถึงเครื่องยนต์ ด้วยเหตุนี้ จึงไม่มีข้อจำกัดในการกระจายเชื้อเพลิงสู่ผู้ใช้ ต่างกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่ไฟฟ้าและเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ต้องพัฒนาโครงพื้นฐานและห่วงโซ่อุปทานใหม่ทั้งหมด

ที่ผ่านมาประเทศไทยสามารถขยายการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพได้อย่างต่อเนื่อง โดยไทยได้เริ่มบังคับให้น้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซลทุกประเภทต้องมีส่วนผสมของเชื้อเพลิงชีวภาพตั้งแต่ปี 2007 เริ่มจากการผสมเอทานอลกับน้ำมันเบนซินที่ 10% และผสมไบโอดีเซลเข้ากับน้ำมันดีเซลที่ 2% แล้วค่อย ๆ เพิ่มสัดส่วนการผสมเชื้อเพลิงชีวภาพ ปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์แก๊สโซฮอล์ E10, E20 และ E85 และน้ำมันดีเซล B7, B10 และ B20 โดยปริมาณการใช้เอทานอลและไบโอดีเซลในปัจจุบันอยู่ที่ราว 4.4 และ 5.2 ล้านลิตรต่อวัน ซึ่งคิดเป็นอัตราเติบโตต่อปีที่ 17% CAGR และ 32% CAGR ตามลำดับ

ในอนาคตอันใกล้กลุ่มรถยนต์ขนาดเล็กและกลาง (light- and medium-duty vehicle) เช่น รถยนต์ส่วนบุคคล รถกระบะ เป็นต้น มีแนวโน้มถูกทดแทนด้วยเทคโนโลยีรถยนต์ไฟฟ้า จากรายงานของ International Energy Agency (IEA) ปริมาณการใช้น้ำมันบนท้องถนนจะเริ่มค่อย ๆ หดตัวลงจากการเข้ามาของรถยนต์ไฟฟ้าส่วนบุคคล ซึ่งคาดว่าจะมีปริมาณอยู่ที่ 60 ล้านคันในปี 2026 จาก 7.2 ล้านคันในปี 2019 โดยการหดตัวของการใช้จะกระจุกตัวอยู่ในกลุ่มรถยนต์ขนาดเล็กและขนาดกลาง ในขณะที่กลุ่มยานพาหนะขนาดใหญ่ (heavy-duty vehicle) ประเภทอื่นยังคงต้องพึ่งพาเครื่องยนต์สันดาปภายในอยู่

แม้ว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่ไฟฟ้าและเชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะได้รับความสนใจเป็นอย่างมากในฐานะที่เป็นเทคโนโลยี เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของภาคขนส่ง แต่มีเพียงรถยนต์ไฟฟ้าที่มีแนวโน้มในการเพิ่มการใช้งานได้ในอนาคตอันใกล้ และจำกัดอยู่ในกลุ่มยานพาหนะขนาดเล็กและกลาง

เพราะฉะนั้น น้ำมันฟอสซิลและเครื่องยนต์สันดาปภายในกับเครื่องยนต์เจ็ทจะยังคงเป็นพลังงานและเครื่องยนต์หลักของกลุ่มยานพาหนะขนาดใหญ่และยานพาหนะสำหรับเดินทางระยะไกลในอนาคตอันใกล้ ซึ่งคิดรวมเป็นถึง 50% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคขนส่ง ดังนั้น เชื้อเพลิงชีวภาพที่สามารถนำมาผสมใช้ได้เลย จึงตอบโจทย์ความต้องการลดก๊าซเรือนกระจกและจะเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการมุ่งสู่เป้าหมาย Net-Zero Emissions

กลุ่มภาคขนส่งที่ยากต่อการเปลี่ยนไปใช้คลีนเทคอย่างแบตเตอรี่ไฟฟ้าและเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในระยะสั้นถึงปานกลาง ได้แก่
- รถบรรทุกขนาดใหญ่และรถบรรทุกวิ่งระยะไกล ซึ่งใช้เครื่องยนต์น้ำมันดีเซลเป็นส่วนใหญ่เชื้อเพลิงชีวภาพที่สามารถใช้ในเครื่องยนต์นี้จึงเป็นไบโอดีเซล ในปัจจุบันได้มีอัตราผสมที่แตกต่างกันออกไปตามนโยบายของแต่ละประเทศ เช่น 7%, 10%, 20% หรือ 30% เชื้อเพลิงชีวภาพจะกลายเป็นเชื้อเพลิงสำหรับช่วงเปลี่ยนผ่าน (transition fuel) ระหว่างรอคลีนเทค อย่างแบตเตอรี่ไฟฟ้าและเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในรถบรรทุกขนาดใหญ่สามารถใช้ได้อย่างกว้างขวางในระยะยาว
- เครื่องบิน การปรับเปลี่ยนเครื่องยนต์และตัวเครื่องบินนั้นมีข้อจำกัดอยู่มาก แม้ว่าเครื่องบินแบตเตอรี่ไฟฟ้าหรือไฮโดรเจนมีความเป็นไปได้ที่จะสามารถถูกใช้ในระยะยาว (หลังปี 2050) แต่ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมยังคงมองว่า จะถูกจำกัดอยู่แค่เฉพาะเครื่องบินขนาดเล็กและเดินทางระยะสั้นเท่านั้น สำหรับเครื่องบินที่เดินทางระยะไกลจำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์เจ็ทและยังคงต้องพึ่งพาเชื้อเพลิงที่มีคุณสมบัติคล้ายกับน้ำมันอากาศยาน

น้ำมันอากาศยานแบบยั่งยืน (Sustainable Aviation Fuels: SAF) จึงเป็นเชื้อเพลิงหลักในช่วงเปลี่ยนผ่านสำหรับเครื่องบิน เชื้อเพลิงชีวภาพอากาศยานที่ถูกผสมเข้ากับน้ำมันอากาศยานสามารถผลิตได้จากวัตถุดิบเดียวกับที่ใช้ผลิตเอทานอลและไบโอดีเซล เนื่องจากคุณสมบัติของน้ำมันอากาศยานนั้นอยู่ระหว่างน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล ทำให้การผลิต SAF นั้นขึ้นอยู่กับรูปแบบเทคโนโลยีและวัตถุดิบที่เลือกใช้ (technology pathway) ปัจจุบัน สัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพอากาศยานทั่วโลกยังคงต่ำกว่า 1% ของการใช้น้ำมันอากาศยานทั้งหมด เนื่องจากเทคโนโลยีการผลิตยังคงอยู่ในระยะพัฒนาและเริ่มทดลองใช้

- เรือ เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้บนเรือส่วนใหญ่มีความยืนหยุ่นสูงกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในของรถยนต์และเครื่องยนต์เจ็ท จึงสามารถรองรับน้ำมันที่มีคุณสมบัติที่หลากหลาย ทำให้เครื่องยนต์ของเรือ

ไม่ต้องการน้ำมันที่มีคุณสมบัติจำเพาะมากเหมือนกับรถยนต์และเครื่องบิน นอกจากนี้ ภาคการเดินเรือเริ่ม มีการค้นคว้าพัฒนาเทคโนโลยีของเครื่องยนต์เรือให้รองรับเชื้อเพลิงได้หลากหลายประเภทมากขึ้น (multi-fuel engines) อีกด้วย

เชื้อเพลิงชีวภาพที่สามารถใช้ได้ในเครื่องยนต์ของเรือคือ ไบโอดีเซล ที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับน้ำมันเตาและน้ำมันดีเซลสำหรับเรือ อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงชีวภาพนั้นมีราคาสูงกว่าน้ำมันเตาหรือน้ำมันดีเซลที่เรือใช้อยู่ในปัจจุบัน รวมถึงมีการแข่งขันแย่งชิงอุปทานเชื้อเพลิงชีวภาพจากกลุ่มรถยนต์และเครื่องบิน จึงทำให้เชื้อเพลิงชีวภาพยังไม่มีแนวโน้มที่จะเป็นทางเลือกของการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคการเดินเรือในระยะข้างหน้า

ความท้าทาย 3 ด้านของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพ
 การสร้างความยั่งยืนตลอดทั้งห่วงโซ่อุปทานของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ
 การทำให้ราคาของเชื้อเพลิงชีวภาพสามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงรูปแบบอื่นในตลาดได้
 การพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพแบบ drop-in ซึ่งมีคุณสมบัติเช่นเดียวกับน้ำมันฟอสซิล

ข้อกังขาด้านความยั่งยืน
ถึงแม้ว่าเชื้อเพลิงชีวภาพจะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการเผาผลาญน้ำมันในเครื่องยนต์ได้มากกว่าการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลแต่ยังคงมีข้อกังขาเกี่ยวกับความยั่งยืนตลอดทั้งวงจรชีวิตของเชื้อเพลิงชีวภาพ (life-cycle sustainability) โดยเฉพาะเรื่องความมั่นคงทางอาหารและปัญหาพื้นที่เพาะปลูก เนื่องจากเชื้อเพลิงชีวภาพส่วนใหญ่ที่ใช้ในปัจจุบันหรือเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นแรก (first-generation/conventional biofuel) ผลิตจากพืชที่สามารถนำมาประกอบอาหารของมนุษย์และสัตว์ได้ เช่น มันสำปะหลัง อ้อย ปาล์มน้ำมัน ข้าวโพด ถั่วเหลือง ฯลฯ จึงทำให้เกิดประเด็นเรื่องการแข่งขันกันแย่งใช้พืชอาหารระหว่างภาคการบริโภคอาหารและภาคพลังงาน อาจส่งผลให้เกิดภาวะขาดแคลนอาหารและผลักดันให้ราคาอาหารเพิ่มสูงขึ้น อย่างเช่น ในช่วงปี 2021 ที่ผ่านมา โรงกลั่นในสหรัฐฯ มีความต้องการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพมากขึ้นจากมาตรการสนับสนุนเชื้อเพลิงสะอาด ส่งผลให้ความต้องการใช้น้ำมันพืช เพิ่มขึ้นเป็นอย่างมากจนทำให้ราคาสูงขึ้นกว่า 3 เท่า

รูปที่ 1 : ตัวอย่างวัตถุดิบและกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นแรก (first-generation biofuel)

อีกทั้ง การเพาะปลูกต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่มากขึ้นเพื่อเพิ่มผลผลิตตามอุปสงค์ขนาดใหญ่จากภาคขนส่ง ในบางพื้นที่อาจมีการบุกรุกเข้าไปใช้พื้นที่ป่า ซึ่งทำให้ป่าที่ช่วยดูดซับคาร์บอนและเป็นกลไกสำคัญของระบบนิเวศมีพื้นที่ลดลง จึงทำให้ท้ายสุดแล้ว ปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิจากตั้งแต่กระบวนการปลูกวัตถุดิบไปถึงการใช้ในเครื่องยนต์นั้น อาจไม่ลดลงหรืออาจสูงกว่าการใช้น้ำมันฟอสซิล เมื่อพิจารณาร่วมกับประเด็นด้านการบุกรุกป่าและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคการเกษตร ความกังวลนี้จึงทำให้บางประเทศออกมาประกาศลดการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นแรก ตัวอย่างเช่น สหภาพยุโรปออกมาตรการจำกัดและตั้งเป้าหมายในระยะยาวที่จะยกเลิกการใช้ไบโอดีเซลที่ผลิตจากน้ำมันปาล์มจากอินโดนีเซียและมาเลเซียโดยให้เหตุผลว่าพบการบุกรุกทำลายพื้นที่ป่าเพื่อปลูกปาล์มน้ำมัน

นอกจากนี้ ในการเพิ่มผลผลิตต้องใช้ทรัพยากรเป็นจำนวนมากและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศ หลายด้าน อาทิ การใช้ทรัพยากรน้ำที่เพิ่มขึ้น การใช้ปุ๋ยและสารเคมีที่อาจทำลายสภาพผิวดินและส่งผลให้เกิดการปนเปื้อนในแหล่งน้ำ การปลูกพืชชนิดเดียวที่อาจทำลายความหลากหลายทางชีวภาพ เป็นต้น ทำให้เชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นแรกที่ผลิตมาจากวัตถุดิบที่ใช้เป็นอาหารได้ถูกพิจารณาว่าไม่ยั่งยืนและไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเท่าที่ควร

รูปที่ 2 : เชื้อเพลิงชีวภาพจากวัตถุดิบบางประเภทมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตลอดทั้งห่วงโซ่อุปทานมากกว่าน้ำมันฟอสซิล
การปล่อยก๊าซเรือนกระจกตลอดทั้งห่วงโซ่อุปทาน (life-cycle GHG emissions) ของเชื้อเพลิงชีวภาพตามวัตถุดิบ


 

หมายเหตุ : เป็นข้อมูลที่รวบรวมมาจากงานศึกษาผลกระทบของการร่างนโยบายในหลากหลายประเทศ
ที่มา : U.S. biofuels policy: Let’s not be fit for failure (O’Malley, 2021)

 

‘Advanced Biofuel’ เพื่อความยั่งยืนตลอดทั้งห่วงโซ่อุปทาน

เพื่อให้การใช้เชื้อเพลิงชีวภาพก่อให้เกิดความยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อมตั้งแต่การผลิตจนถึงการใช้ในขั้นปลาย จึงมีการพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจากวัตถุดิบที่ไม่ใช่อาหาร การพัฒนาต่อยอดและการออกแบบเชื้อเพลิงชีวภาพรูปแบบใหม่นั้น มุ่งเน้นให้บรรลุวัตถุประสงค์ด้านความยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อม เช่น การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตลอดทั้งวงจรชีวิต (life-cycle GHG emissions) ตั้งแต่การเพาะปลูกวัตถุดิบ การขนส่ง การกลั่น ไปจนถึงการใช้ในขั้นปลาย การบริหารจัดการน้ำอย่างมีประสิทธิภาพ การไม่แย่งชิงวัตถุดิบจากภาคการบริโภคอาหาร การไม่ตัดไม้ทำลายป่า การรักษาสมดุลของระบบนิเวศ เป็นต้น

โดยกำหนดคำนิยามใหม่ว่า เชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้า (advanced biofuel) สำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้วัตถุดิบที่ไม่อยู่ในห่วงโซ่การผลิตอาหารโดยตรง รวมถึงมีความยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น โดยในปัจจุบันมีการพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้า ได้แก่

  •  เชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สอง (second-generation biofuel) ที่ใช้วัตถุดิบที่ไม่ได้สามารถนำไปประกอบอาหารสำหรับมนุษย์ได้และเป็นวัตถุดิบเหลือใช้อย่างวัสดุเหลือทิ้งจากการเกษตรที่มีลิกโนเซลลูโลส (lignocellulosic biomass) เป็นองค์ประกอบ เช่น ซังข้าวโพด ฟางข้าว ทะลายปาล์ม เศษไม้ เป็นต้น รวมถึงขยะประเภทอื่น ซึ่งวัตถุดิบเหล่านี้เป็นของเหลือทิ้งอยู่แล้ว จึงเป็นวัตถุดิบที่มีราคาไม่สูงและมีปริมาณมาก เมื่อเทียบกับพืชอาหารที่สามารถบริโภคได้โดยตรง จึงลดปัญหาการแย่งทรัพยากรระหว่างภาคพลังงานและภาคการบริโภคอาหาร

รูปที่ 3 : ตัวอย่างวัตถุดิบและกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สอง (second-generation biofuel)

  •  เชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สาม (third-generation biofuel) เกิดจากความกังวลเกี่ยวกับพื้นที่และการแย่งใช้ทรัพยากรในการเพาะปลูกของเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สอง เพราะยังคงเป็นวัสดุที่เหลือใช้ซึ่งเกิดจากการปลูกพืชอาหารหรือพืชพลังงาน จึงทำให้เกิดการพัฒนาวัตถุดิบจากพืชพลังงานรูปแบบใหม่อย่างสาหร่าย (algae) ที่ถูกออกแบบให้สามารถเพาะปลูกได้บนดินที่มีแร่ธาตุน้อยและไม่เหมาะสมต่อการเพาะปลูก ซึ่งบริโภคน้ำน้อยกว่าพืชชนิดอื่นและอาจสามารถใช้น้ำที่มนุษย์ไม่สามารถบริโภคได้อย่างน้ำเค็ม หรือแม้กระทั่งน้ำเสียจากอุตสาหกรรมได้ อีกทั้ง การเพาะปลูก algae นั้นสามารถดึงคาร์บอนออกจากอากาศได้อีกด้วย วัตถุดิบเหล่านี้จะอาศัยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง จนสุดท้ายได้ไขมันหรือน้ำมันออกมา ซึ่งจะถูกนำไปสกัดและผ่านกระบวนการให้ได้ผลผลิตออกมาเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาวัตถุดิบสำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สามยังอยู่ในขั้นทดลองเพาะปลูก

รูปที่ 4 : ตัวอย่างวัตถุดิบและกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สาม (third-generation biofuel)

ที่มา : Generations of Biofuels (Oregon State University)

อุปสรรคต่อความสามารถในการแข่งขันด้านราคา

ราคาของเชื้อเพลิง advanced biofuel เป็นหนึ่งในความท้าทายหลักของอุตสาหกรรม เนื่องจากราคายังอยู่ในระดับสูงและยังไม่สามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงอื่นได้ เพราะอุตสาหกรรมยังอยู่ในระยะเริ่มต้นที่ยังไม่ได้รับการยอมรับเชิงพาณิชย์ (commercial maturity) เช่น ราคาของ SAF อยู่สูงกว่าราคาของน้ำมันอากาศยานจากฟอสซิลถึง 3-5 เท่า ซึ่งค่าเชื้อเพลิงคิดเป็นสัดส่วนสูงถึง 20-30% ของต้นทุนการดำเนินงานของสายการบิน ทำให้เชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าไม่สามารถแข่งขันได้ โดยราคาของเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นผลมาจากต้นทุนการผลิตที่ยังคงอยู่ในระดับสูงซึ่งกระทบต่อการคืนทุนของโรงกลั่นเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าและเป็นข้อจำกัดหลักในการพัฒนาอุตสาหกรรม

Drop-in คุณสมบัติที่ขาดไม่ได้ของ Advanced Biofuel

อีกความท้าทายคือ การพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพให้เป็นแบบ drop-in ซึ่งเป็นการทำให้มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับน้ำมันฟอสซิล เพื่อให้สามารถเพิ่มสัดส่วนเชื้อเพลิงชีวภาพในการผสมได้มากขึ้น เนื่องจากเชื้อเพลิงชีวภาพทั่วไปมีองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพที่ยังคงแตกต่างจากน้ำมันฟอสซิล เช่น มีความหนืดและความถ่วงจำเพาะสูง และความสามารถในการระเหยเป็นไอต่ำ ทำให้กระบวนการสันดาปภายในเครื่องยนต์และการจุดระเบิดในห้องเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยของการใช้เชื้อเพลิง อีกทั้ง ทำให้มีข้อจำกัดทางด้านอัตราการผสมเชื้อเพลิงชีวภาพกับน้ำมันฟอสซิลอีกด้วย จึงทำให้สัดส่วนการผสมเอทานอลและไบโอดีเซลเข้ากับน้ำมันเบนซินและดีเซลในโครงสร้างพื้นฐานและเครื่องยนต์รูปแบบเดิมโดยไม่พัฒนาปรับปรุงใหม่นั้น สูงสุดที่เพียง 15% และ 20% ตามลำดับ

ดังนั้น เพื่อลดการลงทุนวิจัยและพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานใหม่เพื่อมารองรับเชื้อเพลิงชีวภาพ อุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพจึงมุ่งเน้นการพัฒนาคุณสมบัติแบบ drop-in ที่เป็นการทำให้เชื้อเพลิงชีวภาพมีคุณสมบัติเทียบเท่ากับเชื้อเพลิงฟอสซิล และสามารถใช้เชื้อเพลิงชีวภาพในเครื่องยนต์และโครงสร้างพื้นฐานเก่าได้อย่างสมบูรณ์ เห็นได้ชัดจากภาคการบินที่กำหนดให้ SAF ต้องมีคุณสมบัติ drop-in ที่เทียบเท่ากับน้ำมันอากาศยานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลในทั้งทางเคมีและกายภาพ เพื่อให้สามารถผสมสัดส่วนได้มากขึ้นและไม่จำเป็นต้องสร้างโครงสร้างพื้นฐานใหม่และดัดแปลงเครื่องยนต์เจ็ทซึ่งมีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและความปลอยภัยที่เข้มงวดมาก

การพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพให้มีคุณสมบัติแบบ drop-in นั้นมีความท้าทายทางเทคนิคหลายประการ ประการแรกคือการลดค่าออกซิเจนในเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงชีวภาพมีสัดส่วนของออกซิเจนสูงถึง 10-45% ขึ้นอยู่กับประเภทของวัตถุดิบ เทียบกับน้ำมันดิบที่มีสัดส่วนของออกซิเจนต่ำกว่า 2% ทั้งนี้กระบวนการลดค่าออกซิเจนในเชื้อเพลิงชีวภาพ (deoxygenation) ยังอยู่ระหว่างการพัฒนา ประการที่สองคือสัดส่วนไฮโดรเจนต่อคาร์บอน (effective hydrogen to carbon: H/C ratio) ซึ่งเป็นตัวชี้วัดสำคัญในการบอกค่าความเข้มข้นของพลังงาน โดยเชื้อเพลิงชีวภาพจะมี H/C ratio ที่ต่ำกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล ดังนั้น จึงมีความจำเป็นที่จะต้องเพิ่มไฮโดรเจนเข้าไปเพื่อให้เชื้อเพลิงมีคุณสมบัติ drop-in โดยกระบวนการ deoxygenation และการเพิ่ม H/C ratio ต้องใช้ไฮโดรเจนในกระบวนการ ซึ่งจะทำให้ความต้องการไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น

อย่างไรก็ตาม อุปทานของไฮโดรเจนในปัจจุบันยังมีจำกัดเนื่องจากอุปสงค์หลักของการใช้ไฮโดรเจนจำกัดอยู่ในอุตสาหกรรมโรงกลั่นซึ่งผลิตไฮโดรเจนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อใช้เองในกระบวนการกลั่นน้ำมัน และอุตสาหกรรมปุ๋ยซึ่งใช้ไฮโดรเจนในการผลิตแอมโมเนีย ดังนั้น ความท้าทายสำคัญของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแบบ drop-in ยังรวมถึงอุปทานของไฮโดรเจนที่ผลิตจากพลังงานสะอาด (green hydrogen) ราคาต่ำและมีเพียงพอต่อการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพอีกด้วย

ดังนั้น การลงทุนเพื่อการพัฒนาเทคโนโลยีของเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าจึงจำเป็นอย่างมาก เนื่องจากกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่ยังอยู่ในระดับเริ่มต้นและยังไม่มี technological breakthrough ทำให้คุณภาพของเชื้อเพลิงและต้นทุนการผลิตยังไม่สามารถเข้ามาทดแทนการใช้เชื้อเพลิงฟอลซิลได้ ทว่าการพัฒนาเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพนั้นยังอยู่ในระดับต่ำเมื่อเทียบกับคลีนเทคประเภทอื่น

โดยจำนวนการจดสิทธิบัตรเกี่ยวกับเทคโนโลยีเชื้อเพลิงชีวภาพลดลงเป็นอย่างมากหลังปี 2011 ซึ่งเป็นช่วงที่เกิดวิกฤตราคาน้ำมัน โดยเทรนด์ของจำนวนสิทธิบัตรที่ถูกจดใหม่เป็นไปในทิศทางเดียวกันกับเทรนด์ของจำนวนเงินลงทุนในอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพ เพราะมองว่าอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพอยู่ในจุดชะงักงัน โดยเฉพาะเมื่อเทียบกับการลงทุนในคลีนเทคประเภทอื่น เช่น โซลาร์ พลังงานลม และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

รูปที่ 5 : การลงทุนและการพัฒนาเทคโนโลยีเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้ายังอยู่ในระดับต่ำ

อย่างไรก็ดี การพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้านั้นกำลังกลับมาได้รับความสนใจอีกครั้งจากการที่จะมีบทบาทที่สำคัญและมีอุปสงค์จากตลาดมารองรับโดยเฉพาะจากความต้องการบรรลุเป้าหมาย Net-Zero จึงเป็นโอกาสสำคัญที่ไม่ควรมองข้ามในการลงทุนเพื่อค้นคว้าพัฒนาให้เกิดความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเชื้อเพลิงชีวภาพ ซึ่งจะช่วยผลักดันให้อุตสาหกรรมเกิดขึ้นอย่างเข้มแข็งและมีประสิทธิภาพ

โอกาสในการต่อยอดอุตสาหกรรมในประเทศไทย

ไทยมีโอกาสในการพัฒนาต่อยอดอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพให้เป็น advanced biofuel ด้วยการเพิ่มศักยภาพอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีอยู่และใช้ข้อได้เปรียบทางด้านวัตถุดิบให้เต็มศักยภาพ จากที่กล่าวมาข้างต้น เชื้อเพลิงชีวภาพมีบทบาทสำคัญเป็นอย่างมากในการลดก๊าซเรือนกระจกของภาคขนส่ง ไม่ว่าจะเป็นเชื้อเพลิงสำหรับช่วงเปลี่ยนผ่าน (transition fuel) ไปสู่พลังงานสะอาด และเป็นทางเลือกสำหรับกลุ่มยานพาหนะที่ยากต่อการลดก๊าซเรือนกระจก อย่างรถบรรทุกขนาดใหญ่และเครื่องบิน จึงเป็นโอกาสอันดีที่ไทยจะพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพมารองรับอุปสงค์ที่กำลังจะเกิดขึ้นเพื่อรองรับเป้าหมาย net-zero emissions ทั่วโลก

ภาคการเกษตรของไทยมีวัสดุเหลือทิ้งเป็นจำนวนมากและหลากหลาย ซึ่งสามารถนำมาผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าได้ โดยเฉพาะในกลุ่มพืชเศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศและกลุ่มที่เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตเอทานอลและไบโอดีเซลในปัจจุบัน มีวัสดุเหลือทิ้งอย่างชานอ้อย กากมันสำปะหลัง หรือทะลายปาล์ม ที่มีจำนวนมากและมีตลาดรองรับไม่เพียงพอ จึงเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในการทดลองนำมาผลิต โดยใช้ความรู้ความชำนาญที่มีอยู่แล้วมาต่อยอดเพิ่มขึ้น และหากมองไปข้างหน้า วัสดุเหลือทิ้งจากพืชเศรษฐกิจอื่น ๆ เช่น ซังข้าวโพด หรือเศษผลไม้จากโรงงานแปรรูปต่าง ๆ นั้นอาจมีศักยภาพที่จะพัฒนาเพื่อนำมาผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าได้เช่นกัน อีกทั้ง การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าจากวัตถุดิบหลากหลายประเภทจะช่วยกระจายความเสี่ยง ไม่พึ่งพาวัตถุดิบใดวัตถุดิบหนึ่งจนมากเกินไป

นอกจากนี้ ความต้องการลดก๊าซเรือนกระจกและการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าจะเป็นโอกาสที่ทำให้ไทยสามารถเพิ่มมูลค่าให้แก่อุตสาหกรรมการเกษตรและรวมเป็นส่วนหนึ่งของระบบเศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy) โดยทำให้อุตสาหกรรมของพืชเศรษฐกิจหลักเหล่านี้เข้มแข็งและมีประสิทธิภาพตลอดทั้งห่วงโซ่อุปทาน ตั้งแต่การเพาะปลูก ผลิต นำไปใช้ จนถึงการจัดการของเสีย

บทบาทของภาครัฐในการส่งเสริมการพัฒนา Advanced Biofuel

การพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าจะเกิดขึ้นได้ต้องอาศัยแรงขับเคลื่อนจากภาครัฐ ซึ่งสามารถช่วยส่งเสริมให้ไทยต่อยอดองค์ความรู้และทรัพยากรในประเทศให้ไปสู่การเป็นผู้นำด้านเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าได้โดย

1. กำหนดนโยบายการใช้ที่ชัดเจนและต่อเนื่องเพื่อสร้างตลาดรองรับปริมาณการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้า
2. สร้างกลไกราคาและตลาดที่ส่งเสริมให้ต้นทุนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าลดลงและแข่งขันได้กับเชื้อเพลิงฟอสซิล
3. สนับสนุน ecosystem ให้มีความยั่งยืนตลอดทั้งห่วงโซ่คุณค่า

Blending Mandate

ที่ผ่าน มาตรการบังคับสัดส่วนผสม (blending mandate) เป็นปัจจัยสำคัญในการผลักดันให้มีตลาด advanced biofuel เกิดขึ้นในประเทศ ในระยะต่อไป การกำหนดให้ใช้ผ่านมาตรการ blending mandate จะช่วยผลักดันให้เกิดการลงทุนในเทคโนโลยีและกำลังการผลิตได้ ตลาดและความต้องการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าจะเกิดขึ้นได้ยาก หากปริมาณความต้องการใช้ไม่แน่นอน ส่งผลให้ภาคเอกชนลังเลที่จะลงทุน ดังนั้น การตั้งเป้า blending mandate ของเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าควรกำหนดให้สอดคล้องกับการพัฒนาเทคโนโลยีและความพร้อมอุตสาหกรรม โดยการตั้งเป้า blending mandate ควรพิจารณาจากศักยภาพและประสิทธิภาพของการพัฒนาเทคโนโลยีในประเทศ ทั้งในด้านการเพิ่มกำลังการผลิตและปริมาณวัตถุดิบที่ต้องใช้ โดยการกำหนด blending mandate ให้เพิ่มอย่างค่อยเป็นค่อยไปจะสามารถสร้างความแน่นอนทั้งในด้านอุปสงค์และอุปทานของตลาดได้

ตัวอย่างเช่นประเทศฝรั่งเศสมีมาตรการบังคับให้ทุกเที่ยวบินที่ออกจากฝรั่งเศสต้องใช้ SAF อย่างต่ำ 1% ของปริมาณการใช้เชื้อเพลิงในเครื่องบินภายในปี 2022 และจะเพิ่มขึ้นเป็น 2%, 5% และ 50% ภายในปี 2025, 2030 และ 2050 ตามลำดับ ส่งผลให้สายการบิน Air France-KLM ร่วมลงทุนกับบริษัทน้ำมัน Total กลุ่มบริษัทสนามบิน ADP Group และบริษัทผลิตเครื่องบินแอร์บัส ในการค้นคว้าพัฒนาเทคโนโลยี SAF เพื่อให้สามารถผลิตมาใช้ได้ตามข้อบังคับของรัฐบาล

นอกจากนี้ ภาครัฐควรประเมินผลกระทบของการปรับอัตราผสมต่อทุกภาคส่วนใน ecosystem ของเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าอยู่เสมอ ศึกษาถึงปัญหาและอุปสรรคที่เกิดขึ้น และปรับนโยบายการสนับสนุนเพื่อรับมือต่อการเปลี่ยนแปลงของอุตสาหกรรม ecosystem และของเทคโนโลยีในอนาคต

BOX : เป้าหมายการใช้ Advanced Biofuel ในต่างประเทศ 
นานาประเทศตั้งเป้าหมายในการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพที่มีความยั่งยืนเพิ่มขึ้น ซึ่งช่วยสนับสนุนให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีและกระตุ้นการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพในยานพาหนะต่าง ๆ ในรายงานฉบับล่าสุดของ IEA (2021) เกี่ยวกับเป้าหมายการลดก๊าซเรือนกระจกสุทธิภายในปี 2050 ออกมาเน้นย้ำว่า ทั่วโลกต้องเพิ่มสัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าในภาคขนส่งจากราว 6% ของปริมาณการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพโดยรวมทั้งหมดในปัจจุบันเป็นราว 45% และ 90% ในปี 2030 และ 2050 ตามลำดับ เพื่อให้สามารถบรรลุเป้าหมาย net-zero emissions ที่ตั้งเอาไว้ในช่วงเวลาดังกล่าว

ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพเพื่อให้บรรลุเป้าหมายลดก๊าซเรือนกระจกภายในปี 2030 และ 2050
หน่วย : % ของปริมาณทั้งหมด, ล้านบาร์เรลเทียบเท่าน้ำมันดิบต่อวัน

หมายเหตุ : เป็นปริมาณเชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้ในภาคขนส่งเท่านั้น
ที่มา : การวิเคราะห์โดย EIC จากข้อมูลของ Net Zero by 2050 (IEA, 2021)

ในระดับภูมิภาค ได้เริ่มมีการออกเป้าหมายจำกัดการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพแบบเดิมลดลงและเพิ่มสัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้ามากขึ้น โดยเฉพาะ Renewable Energy Directive (RED) II ฉบับล่าสุดปี 2018 ของสหภาพยุโรป ซึ่งได้จำกัดสัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพรูปแบบเดิมสำหรับการขนส่งทางบกไว้ที่ 7% และต้องใช้

เชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าอย่างน้อย 0.2%, 1% และ 3.5% ในปี 2022, 2025 และ 2030 ตามลำดับ ของปริมาณการใช้เชื้อเพลิงขั้นปลายทั้งหมดในภาคขนส่ง และในปี 2021 นี้ สหภาพยุโรปกำลังพิจารณาร่าง ReFuel Aviation Initiative กำหนดให้ทุกสายการบินจากประเทศในสหภาพยุโรปต้องใช้น้ำมันที่ผสมเชื้อเพลิงชีวภาพอากาศยานแบบก้าวหน้าหรือ SAF อย่างต่ำที่ 2% เริ่มต้นปี 2025 และขยายเพิ่มขั้นต่ำเป็น 5%, 32% และ 63% ในปี 2030, 2040 และ 2050 ตามลำดับ

ในระดับประเทศ อาทิ ประเทศฝรั่งเศสได้จำกัดสัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจากพืชอาหารไว้สูงสุดที่ 7% ของปริมาณการใช้น้ำมัน และออกกำหนดสัดส่วนผสมเชื้อเพลิงชีวภาพก้าวหน้าในน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซลที่ 3.8% และ 2.8% ตามลำดับตั้งแต่ปี 2028 เป็นต้น และในระดับภาคธุรกิจเองก็ได้ตั้งเป้าหมายและวางแผนพัฒนาด้วยเช่นกัน อย่างเช่น บริษัทโรงกลั่นน้ำมัน Shell ตัดสินใจลงทุนขั้นสุดท้ายในโปรเจกต์การก่อสร้างโรงกลั่นเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้า Pernis refinery ในประเทศเนเธอร์แลนด์ ซึ่งมีวัตถุดิบเป็นวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร น้ำมันพืชและไขมันสัตว์ที่ใช้แล้ว รวมไปถึงน้ำมันพืชที่ผ่านการรับรองว่ากระบวนการเพาะปลูกและจัดสรรนั้นมีความยั่งยืน โดยคาดว่าจะแล้วเสร็จในปี 2024

สร้างกลไกตลาดที่ส่งเสริมการแข่งขันของ Advanced Biofuel

ภาครัฐควรมีกลไกที่ทำให้ราคาของเชื้อเพลิงต่าง ๆ สะท้อนต้นทุนทางสิ่งแวดล้อม เพื่อเพิ่มแรงจูงใจในการใช้พลังงานที่สะอาดมากขึ้น ปัจจุบันราคาของเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้านั้นยังคงสูงกว่าราคาของน้ำมันฟอสซิล อย่างไรก็ตาม ต้นทุนทางสิ่งแวดล้อมของการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลยังไม่ได้ถูกสะท้อนออกมาในราคาเชื้อเพลิง

ดังนั้น ภาครัฐควรสร้างกลไกที่สะท้อนต้นทุนทางสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงต่าง ๆ ที่สอดคล้องกับทิศทางนโยบายด้านการเปลี่ยนแปลงทางสภาพภูมิอากาศของโลก เพื่อให้ผู้ใช้เชื้อเพลิงรับรู้ด้วยสัญญาณราคาถึงต้นทุนที่เพิ่มขึ้นจากผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิงที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูงกว่าตัวเลือกอื่น ซึ่งจะช่วยจูงใจให้เกิดการเปลี่ยนพฤติกรรมไปใช้เชื้อเพลิงที่สะอาดกว่ามากขึ้น โดยสามารถทำได้ทั้งจากการเพิ่มภาษีสิ่งแวดล้อมอย่างภาษีคาร์บอน (carbon tax) และการค่อย ๆ ลดการอุดหนุน (subsidy) เชื้อเพลิงฟอสซิลทุกประเภท

ตัวอย่างได้แก่ ประเทศสวีเดนมีสัดส่วนของการใช้พลังงานชีวภาพถึงราว 20% ของการใช้เชื้อเพลิงในภาคขนส่งทั้งหมด ซึ่งมากกว่าค่าเฉลี่ยของยุโรป เป็นผลมาจากการยกเว้นภาษีในการใช้พลังงานชีวภาพและเพิ่มภาษีคาร์บอนและภาษีพลังงาน (energy tax) เพิ่มเติมบนเชื้อเพลิงฟอสซิล และล่าสุดสหภาพยุโรปกำลังร่างแผน Energy Taxation Directive ที่พิจารณายกเลิกการยกเว้นภาษีของเชื้อเพลิงฟอสซิล โดยเฉพาะในภาคการบินและเดินเรือเพื่อเพิ่มแรงจูงใจให้หันไปใช้เชื้อเพลิงที่สะอาดมากกว่า และพิจารณาจะเพิ่มอัตราภาษีในกลุ่มเชื้อเพลิงที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเหล่านี้อีกด้วย

อีกทั้ง โครงสร้างของราคาขายเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าควรออกแบบให้สามารถจูงใจให้ผู้ผลิตปรับปรุงประสิทธิภาพของการผลิตและลดต้นทุนอย่างต่อเนื่อง โดยในระยะเริ่มต้นของการผลักดันให้เกิดอุตสาหกรรมและตลาดและเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้า ภาครัฐอาจเข้ามาช่วยกำหนดโครงสร้างของราคาเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าเพื่อส่งเสริมให้เกิดการลงทุน อย่างไรก็ดี ในระยะต่อไป การกำหนดโครงสร้างราคานั้นควรมีการปรับเปลี่ยนตามการพัฒนาของอุตสาหกรรมและผลักดันให้ผู้ผลิตลดต้นทุนอย่างต่อเนื่อง

ทั้งนี้เมื่ออุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าเริ่มได้รับการยอมรับเชิงพาณิชย์ (commercially mature) มากขึ้นภาครัฐควรปล่อยให้ราคามาจากกลไกของตลาด เพื่อส่งเสริมให้เชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าเกิดการแข่งขันกับเชื้อเพลิงอื่น ซึ่งจะช่วยผลักดันให้ผู้ผลิตเร่งพัฒนาความสามารถในการแข่งขันของตนทั้งด้านการพัฒนาเทคโนโลยีและกระบวนการผลิตเพื่อให้ต้นทุนการผลิต คุณภาพของเชื้อเพลิง และการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (เพื่อลดต้นทุนทางสิ่งแวดล้อม) เพื่อสร้างตลาดให้เกิดการแข่งขันอย่างสมบูรณ์

เร่งสร้าง ecosystem ให้มีความยั่งยืนตลอดทั้งห่วงโซ่คุณค่า

ภาครัฐควรสร้างสภาพแวดล้อมให้เอื้อต่อการลงทุนในการพัฒนาและผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าอย่างยั่งยืน ซึ่งความยั่งยืนนั้น ไม่ได้เกิดขึ้นเพียงแค่จากขั้นตอนการผลิตและการใช้เท่านั้น แต่ต้องเกิดขึ้นทั้ง ecosystem ดังนั้น การออกแบบแผนนโยบาย (roadmap) สนับสนุนเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้านั้น ต้องคำนึงถึงและพัฒนาทุกภาคส่วนที่เกี่ยวข้องไปพร้อม ๆ กัน ตั้งแต่ภาคการจัดหาวัตถุดิบ ภาคการเกษตร ภาคการผลิตเชื้อเพลิง ภาคขนส่ง ภาคการยานยนต์ ภาคการกำจัดของเสีย ไปจนถึงผู้บริโภค เนื่องจากทุกฝ่ายต่างเชื่อมโยงถึงกัน ซึ่งควรคำนึงถึงศักยภาพและความเป็นไปได้ของแต่ละฝ่าย รวมถึงการออกนโยบายในแต่ละภาคส่วนที่อยู่ใน ecosystem นี้ต้องพิจารณาถึงผลกระทบต่อแผนนโยบายของเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าและภาคส่วนอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องด้วยเช่นกัน

นอกจากนี้ การลงทุนในเทคโนโลยีใหม่มีความเสี่ยงสูงและใช้เงินลงทุนจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในเทคโนโลยีการเปลี่ยนวัตถุดิบเป็นเชื้อเพลิงอย่างมีประสิทธิภาพและการพัฒนาคุณสมบัติ drop-in ของเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้านั้นยังอยู่ในระยะเริ่มต้น การลงทุนจากภาคเอกชนจึงยากที่จะเกิด ภาครัฐควรเข้ามาช่วยรับความเสี่ยงและสนับสนุนการลงทุนเพื่อประคับประคองให้อุตสาหกรรมนี้เกิดขึ้น โดยภาครัฐควรสร้างสภาพแวดล้อมและข้อกำหนดของการสนับสนุนให้เอื้อต่อการลองผิดลองถูก (trial and error) เพื่อให้มีความพยายามทดลองสิ่งใหม่ ๆ และก้าวข้ามขีดจำกัดที่มีอยู่ ซึ่งช่วยทำให้เกิด breakthrough innovation และกลายมาเป็นเทคโนโลยีใหม่ในที่สุด

ไทยมีศักยภาพในการเป็นพื้นที่ให้ทดลองและพัฒนาเทคโนโลยีผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้า เพราะไทยมีความได้เปรียบทางด้านการเกษตรที่ผลผลิตมีความเหมาะสมกับการนำไปผลิตเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพในปริมาณมาก และมีผลผลิตทางการเกษตรที่หลากหลายที่สามารถทดลองเพิ่มเติมได้อีกด้วย รวมถึงมีอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพที่พัฒนาแล้วระดับหนึ่ง อีกทั้ง มีตลาดและโครงสร้างพื้นฐานรองรับให้สามารถทดลองใช้เชื้อเพลิงชีวภาพได้ ดังนั้น แนวทางนโยบายที่ชัดเจนและ ecosystem ที่เอื้ออำนวย จะดึงดูดให้นักลงทุนทั้งไทยและต่างชาติสนใจเข้ามาลงทุนพัฒนาเทคโนโลยีในไทย ซึ่งทำให้ไทยอาจมีศักยภาพที่จะเป็นศูนย์กลางการวิจัยและพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพของภูมิภาคได้

Sustainable Aviation Fuel (SAF) โอกาสที่เริ่มได้เลย จากการร่วมมือของภาคเอกชน

นอกเหนือจากแรงผลักดันจากฝั่งรัฐบาล ความตั้งใจของกลุ่มภาคเอกชนที่ร่วมมือกันสามารถสร้างตลาดให้เกิดขึ้นได้เช่นกัน อย่างเช่น เชื้อเพลิงชีวภาพอากาศยานแบบก้าวหน้าหรือ SAF เนื่องจากภาคการบินเป็นหนึ่งในภาคส่วนที่ถูกวิพากษ์วิจารณ์อย่างหนักเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ทำให้กลุ่มธุรกิจที่เกี่ยวข้องมีเป้าหมายร่วมกันที่จะลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างแน่วแน่ และเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าหรือ SAF เป็นทางเลือกที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับภาคการบินทั้งสำหรับปัจจุบันและอนาคตในข้างหน้า

เมื่อเดือนตุลาคมปี 2021 สมาคมขนส่งทางอากาศระหว่างประเทศ (International Air Transport Association: IATA) ได้ประกาศเป้าหมายลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกภายในปี 2050 ซึ่งมุ่งเน้นไปยังการใช้ SAF เป็นหลัก ในปัจจุบัน มีการผลิต SAF อยู่ที่เพียง 100 ล้านลิตรต่อปี เพื่อเร่งให้เกิดการผลิตและใช้มากขึ้น IATA จึงตั้งเป้าหมายในการใช้ SAF ให้ได้ 8,000 ล้านลิตรต่อปีภายในปี 2025 และขยับเพิ่มเป็น 230,000 และ 450,000 ล้านลิตรต่อปีภายในปี 2040 และ 2050

รูปที่ 6 : IATA ประกาศเป้าหมายการใช้ SAF เพื่อให้สามารถบรรลุเป้าหมายการลดก๊าซเรือนกระจกที่ตั้งไว้

เป้าหมายการใช้ SAF เพื่อให้บรรลุเป้าหมายการลดก๊าซเรือนกระจกของ IATA ในแต่ละปี หน่วย : พันล้านลิตรต่อปี
ที่มา : การวิเคราะห์โดย EIC จากข้อมูลของ Net zero 2050: sustainable aviation fuels (IATA, 2021)

การใช้ SAF อาจจะเพิ่มต้นทุนมากกว่าน้ำมันอากาศยานจากฟอสซิล แต่สายการบินสามารถส่งผ่านต้นทุนนี้ไปยังผู้บริโภคได้ เนื่องจากอุปสงค์สำหรับการเดินทางด้วยเครื่องบินมีความยืดหยุ่นน้อยกว่า (relatively inelastic demand)

เมื่อเปรียบเทียบกับประเภทของการเดินทางแบบอื่น ดังนั้น ภาคการบินจึงมีแรงจูงใจที่จะเริ่มใช้ SAF และเริ่มออกประกาศตั้งเป้าหมายการใช้อย่างชัดเจนเพื่อเพิ่มปริมาณในการใช้ให้ได้มาก ทำให้ต้นทุนในการผลิตและราคาของ SAF ลดลง จึงทำให้เริ่มมีการลงทุนที่เกิดขึ้นจากภาคเอกชนด้วยกันเอง

รูปที่ 7 : สายการบินประกาศตั้งเป้าหมายในการใช้ SAF อย่างชัดเจนมากขึ้น
ตัวอย่างเป้าหมายของสายการบินเกี่ยวกับการใช้ SAF (ข้อมูล ณ ปี 2021)

ตัวอย่างเช่น กลุ่มสายการบิน International Airlines Group (IAG) ตั้งเป้าหมายจะใช้ SAF ที่ 10% ของเชื้อเพลิงในเครื่องบินภายในปี 2030 ได้วางแผนลงทุนจำนวน 400 ล้านดอลลาร์สหรัฐในการพัฒนาการผลิต SAF และตั้งใจที่จะซื้อ SAF มาใช้อย่างต่ำ 1.25 พันล้านลิตรต่อปี กลุ่มสายการบิน Airlines for America (A4A) ร่วมกันลงทุนเพื่อให้สามารถผลิต SAF มาใช้ได้ 1.36 หมื่นล้านลิตรภายในปี 2030 และสายการบิน All Nippon Airways (ANA) ร่วมลงทุนการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิต SAF และให้เงินสนับสนุนแก่สถาบันวิจัย New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) บริษัทผลิตเครื่องจักรอุตสาหกรรม IHI Corporation ซึ่งประสบความสำเร็จเมื่อเดือนมิถุนายนปี 2021 ในการทดลองใช้ SAF ผสมกับน้ำมันอากาศยานฟอสซิลในเที่ยวบินในประเทศเป็นครั้งแรก

รวมถึงธุรกิจที่อยู่ใน ecosystem ของภาคการบิน อาทิ บริษัทผลิตเครื่องบิน Boeing ประกาศจะพัฒนาและผลิตเครื่องบินที่สามารถรองรับ SAF ได้ 100% ให้สามารถใช้ได้เต็มรูปแบบภายในปี 2030 สนามบินเองก็ตอบสนองเป้าหมายของกลุ่มสายการบินด้วยการเริ่มสำรอง SAF อย่างสนามบิน Heathrow ในสหราชอาณาจักรที่เริ่มทดลองนำส่ง SAF ให้กับสายการบินในเดือนมิถุนายนที่ผ่านมา

รวมไปถึงธุรกิจอื่น ๆ ที่ใช้การเดินทางและขนส่งทางอากาศแบบภาคี Clean Skies for Tomorrow ที่เป็นการรวมตัวของกลุ่มธุรกิจที่เกี่ยวข้องกับภาคการบินและธุรกิจอื่น ๆ ในการผลักดันและสนับสนุนเงินทุนในการพัฒนาเทคโนโลยี เพื่อให้เกิดการใช้ SAF ในสัดส่วน 10% ของการใช้เชื้อเพลิงของการบินต่อปีทั่วโลกให้ได้ภายในปี 2030

เมื่อประกอบกับมาตรการบังคับใช้จากภาครัฐในบางประเทศ ยิ่งทำให้เกิดตลาด SAF อย่างเป็นรูปธรรมมากขึ้นและจะมีความต้องการใช้เกิดขึ้นทั่วโลก เพราะเครื่องบินต้องเติมน้ำมันจากสนามบินอื่นนอกจากสนามบินต้นทางด้วยเช่นกัน ประเทศไทยมีเที่ยวบินระหว่างประเทศเข้ามาเป็นจำนวนมาก สนามบินสุวรรณภูมิติดอันดับสนามบินที่พลุกพล่านมากเป็นอันดับที่ 9 ของโลกในปี 2019 หากไทยมีการผลิต SAF แม้ว่าอาจยังไม่มีมาตรการจากภาครัฐไทย แต่เที่ยวบินของสายการบินที่ได้ตั้งเป้าหมายนั้นจะทำให้เกิดความต้องการใช้ SAF ในประเทศไทยด้วยเช่นกัน โดยปริมาณอุปสงค์นี้มีแนวโน้มที่จะเติบโตมากขึ้นตามกระแสของภาคการบินที่ต้องการลดก๊าซเรือนกระจกอีกด้วย

ดังนั้น ไทยควรใช้โอกาสและศักยภาพที่มีอยู่ในประเทศอย่างเต็มที่ในการผลิต SAF เพื่อมารองรับอุปสงค์ที่กำลังจะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้ ไม่ว่าจะแง่ของวัตถุดิบเหลือใช้ทางการเกษตร ความรู้และเทคโนโลยีเกี่ยวกับเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีอยู่แล้ว ไปจนถึงโครงสร้างพื้นฐานอย่างโรงกลั่นน้ำมัน คลังน้ำมัน และสถานีเติมน้ำมันที่สนามบิน และหากไทยสามารถพัฒนาได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ไทยมีโอกาสที่จะเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีและการผลิต SAF ในภูมิภาคได้เช่นกัน

Advanced Biofuel หรือเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้าจะเข้ามามีบทบาทสำคัญในการมุ่งสู่เป้าหมายลดก๊าซเรือนกระจกของภาคขนส่ง โดยเฉพาะรถบรรทุกขนาดใหญ่และเครื่องบิน เนื่องจากไม่ต้องพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานและเครื่องยนต์ใหม่ จึงกลายเป็นทางเลือกสำคัญสำหรับช่วงเปลี่ยนผ่านไปสู่พลังงานสะอาด (energy transition) แต่การพัฒนาเชื้อเพลิงนั้นต้องทำให้เกิดความยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมครอบคลุมตลอดห่วงโซ่อุปทาน ตั้งแต่วัตถุดิบ การผลิต จนถึงการใช้ สำหรับประเทศไทย การเร่งพัฒนา advanced biofuel เป็นโอกาสอันดี เพราะมีโครงสร้างพื้นฐานรองรับอยู่แล้ว และมีวัตถุดิบในการผลิตจำนวนมากและหลากหลายประเภท โดยเฉพาะวัสดุเหลือทิ้งจากการเกษตร ซึ่งจะช่วยต่อยอดอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีอยู่และรวมเป็นส่วนหนึ่งของระบบเศรษฐกิจหมุนเวียนได้อีกด้วย ทว่าการผลักดันการพัฒนาของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพแบบก้าวหน้านั้น มีความท้าทายด้านเทคโนโลยีและจำเป็นต้องใช้เงินลงทุนสูง เป้าหมายร่วมจากทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องและทิศทางนโยบายจากภาครัฐจึงเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรม ดังนั้น ความร่วมมือจากทุกภาคส่วนควรเกิดขึ้น เพื่อให้มีความสอดคล้องและสามารถพัฒนาได้อย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน

บทวิเคราะห์โดย… https://www.scbeic.com/th/detail/product/7989

ผู้เขียนบทวิเคราะห์ : พุธิตา แย้มจินดา (puthita.yamchinda@scb.co.th) นักวิเคราะห์
Economic Intelligence Center (EIC)
ธนาคารไทยพาณิชย์ จำกัด (มหาชน)
EIC Online: www.scbeic.com
Line: @scbeic