ชวนทำ ‘ไบโอชาร์’ จากเศษไม้ในสวน เปลี่ยนของเหลือทิ้งเป็น“ถ่านชีวภาพ” ใช้เองได้ในแปลง

ในสวนหรือพื้นที่เกษตรหลังจากการตัดแต่งกิ่งไม้ เก็บเกี่ยวผลผลิต หรือกำจัดวัชพืช มักมีเศษวัสดุเหลือทิ้งจำนวนมาก ไม่ว่าจะเป็นกิ่งไม้ ใบไม้ แกลบ ซังข้าวโพด เปลือกผลไม้ หรือเศษพืชต่างๆ หลายพื้นที่เลือกกำจัดด้วยการเผาทิ้ง ซึ่งนอกจากจะไม่ได้ใช้ประโยชน์จากวัสดุเหล่านั้นแล้ว ยังอาจก่อให้เกิดควันและมลพิษทางอากาศ

อีกทางเลือกหนึ่งที่สามารถทำได้ในระดับครัวเรือนและฟาร์ม คือการนำเศษวัสดุเหล่านี้มาผ่านกระบวนการ “ไพโรไลซิส (Pyrolysis)” หรือการให้ความร้อนกับวัสดุชีวมวลในสภาวะที่มีออกซิเจนน้อย เพื่อเปลี่ยนวัสดุอินทรีย์ให้กลายเป็น ถ่านชีวภาพ หรือ Biochar

ถ่านชีวภาพไม่ได้เป็นเพียง “ถ่าน” ที่นำมาเผาแล้วใช้เป็นเชื้อเพลิง แต่เป็นวัสดุคาร์บอนที่สามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ในดิน ช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวในดิน และเป็นแหล่งอาศัยของจุลินทรีย์ได้ จึงถูกนำมาประยุกต์ใช้ในงานเกษตรเพื่อช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของดินและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร ที่สำคัญ เกษตรกรสามารถเริ่มต้นจากวัสดุที่มีอยู่ในสวน ไม่จำเป็นต้องซื้อวัตถุดิบใหม่ และสามารถทำในระดับเล็กเพื่อทดลองกับแปลงของตัวเองก่อนได้

Biochar หรือถ่านชีวภาพ คือวัสดุคาร์บอนที่ได้จากการนำชีวมวล เช่น กิ่งไม้ เศษไม้ แกลบ ซังข้าวโพด หรือเศษพืช มาให้ความร้อนภายใต้สภาวะที่มีออกซิเจนจำกัด

หลักการสำคัญคือ ไม่ใช่การเผาให้ไหม้เป็นเถ้า แต่เป็นการให้ความร้อนจนโครงสร้างของวัสดุเปลี่ยนเป็นถ่าน โดยเหลือคาร์บอนในรูปที่ค่อนข้างเสถียร

จุดเด่นของ Biochar คือมีโครงสร้างที่ประกอบด้วยรูพรุนจำนวนมาก เมื่อใส่ลงในดินจึงสามารถเพิ่มพื้นที่สำหรับการยึดเกาะของน้ำ ธาตุอาหาร และจุลินทรีย์บางชนิดได้ อย่างไรก็ตาม Biochar แต่ละชนิดมีคุณสมบัติไม่เหมือนกัน เพราะขึ้นอยู่กับ ชนิดของวัตถุดิบ อุณหภูมิ ระยะเวลาในการผลิต และวิธีการนำไปใช้ ดังนั้น สิ่งสำคัญไม่ใช่เพียง “ทำถ่านให้ได้” แต่ต้องทำให้เหมาะกับวัตถุดิบและเป้าหมายที่จะนำไปใช้ด้วย

วัสดุอะไรบ้างที่นำมาทำ Biochar ได้?

หลักการง่ายๆ คือเลือกวัสดุอินทรีย์จากพืชที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ และไม่มีสารปนเปื้อนที่เป็นอันตราย

ตัวอย่างวัสดุที่สามารถนำมาทำได้ เช่น

• กิ่งไม้และเศษไม้จากการตัดแต่งสวน
• เปลือกไม้
• ซังข้าวโพด
• แกลบ
• กะลามะพร้าว
• เปลือกถั่ว
• เศษกิ่งและลำต้นของพืช
• วัสดุเหลือใช้จากการเกษตรที่แห้งและสะอาด

หากเป็นกิ่งไม้ขนาดใหญ่ ควรสับหรือตัดให้มีขนาดเล็กลงก่อน เพื่อให้วัสดุได้รับความร้อนได้ทั่วถึงและควบคุมกระบวนการผลิตได้ง่ายขึ้น

สิ่งที่ควรหลีกเลี่ยง คือไม้ทาสี ไม้อัด เศษวัสดุที่เคลือบสารเคมี พลาสติก ขยะทั่วไป หรือวัสดุที่ไม่ทราบแหล่งที่มา เพราะอาจมีสารปนเปื้อนที่ไม่เหมาะสำหรับนำกลับมาใช้ในพื้นที่เกษตร

วิธีทำ Biochar แบบง่าย สำหรับเริ่มต้น

สำหรับเกษตรกรที่ต้องการทดลองทำเอง สามารถเริ่มจากวิธีง่ายๆ โดยใช้ภาชนะหรือเตาที่สามารถควบคุมอากาศได้

1. เตรียมวัสดุ

นำกิ่งไม้ เศษไม้ หรือวัสดุทางการเกษตรที่ต้องการใช้มาทำความสะอาด และตากให้แห้ง หากวัสดุมีขนาดใหญ่ ให้สับหรือตัดให้มีขนาดใกล้เคียงกัน เพื่อให้ความร้อนกระจายตัวได้ง่ายวัสดุยิ่งแห้ง กระบวนการเปลี่ยนเป็นถ่านยิ่งทำได้ง่ายขึ้น

2. ใส่วัสดุลงในเตา

นำวัสดุที่เตรียมไว้ใส่ลงในเตา Biochar หรือภาชนะที่สามารถควบคุมปริมาณอากาศได้ หลักสำคัญคือ ต้องมีความร้อนเพียงพอ แต่ไม่ปล่อยให้ออกซิเจนเข้าไปมากจนวัสดุถูกเผาไหม้หมด หากมีออกซิเจนมากเกินไป วัสดุจะกลายเป็นเถ้าแทนที่จะได้ถ่านชีวภาพ

3. ให้ความร้อนและควบคุมอากาศ

เมื่อเริ่มให้ความร้อน วัสดุจะค่อยๆ สูญเสียน้ำ จากนั้นโครงสร้างอินทรียวัตถุจะเริ่มสลายตัวและเปลี่ยนเป็นถ่าน ในขั้นตอนนี้ควรควบคุมอากาศให้เหมาะสม ไม่ควรเปิดเตาทิ้งไว้จนวัสดุไหม้เป็นเปลวไฟทั้งหมด วิธีสังเกตง่ายๆ คือ เมื่อวัสดุเปลี่ยนเป็นสีดำและมีลักษณะเป็นถ่าน แต่ยังไม่กลายเป็นสีขาวหรือเทา แสดงว่ายังสามารถรักษาคาร์บอนไว้ได้มากกว่าการเผาจนเป็นเถ้า

4. หยุดกระบวนการด้วยการลดอุณหภูมิ

เมื่อได้ถ่านตามต้องการแล้ว ต้องหยุดการเผาไหม้และลดอุณหภูมิลงอย่างรวดเร็ว วิธีหนึ่งคือปิดช่องอากาศของเตา เพื่อไม่ให้ออกซิเจนเข้าไปทำปฏิกิริยากับถ่านต่อ บางระบบอาจใช้น้ำช่วยดับถ่าน แต่ควรทำอย่างระมัดระวัง เพราะถ่านที่มีอุณหภูมิสูงสามารถทำให้น้ำเกิดไอน้ำและกระเด็นได้ เมื่อถ่านเย็นสนิทแล้วจึงนำออกจากเตา

ทำ Biochar แล้ว อย่าเพิ่งรีบนำลงดิน

ขั้นตอนหนึ่งที่หลายคนมองข้ามคือ การเตรียม Biochar ก่อนนำไปใช้ ถ่านชีวภาพที่เพิ่งผลิตใหม่อาจยังมีคุณสมบัติทางเคมีที่ไม่เหมาะกับการนำไปใส่ดินในปริมาณมากทันที โดยเฉพาะ Biochar ที่มีความเป็นด่างสูง แนวทางที่เกษตรกรสามารถทำได้คือ “ชาร์จ” หรือเติมธาตุอาหารให้ Biochar ก่อนนำไปใช้

วิธีง่ายๆ คือ นำ Biochar ไปผสมกับวัสดุที่มีธาตุอาหาร เช่น

• ปุ๋ยหมัก
• ปุ๋ยคอกที่ย่อยสลายดีแล้ว
• น้ำหมักชีวภาพที่เจือจางอย่างเหมาะสม
• ดินหรือวัสดุอินทรีย์

จากนั้นพักไว้ระยะหนึ่ง เพื่อให้ Biochar ดูดซับน้ำและธาตุอาหาร รวมถึงให้จุลินทรีย์เข้ามาอาศัยในโครงสร้างรูพรุนของถ่าน แนวคิดนี้เปรียบง่ายๆ ว่า Biochar เป็นเหมือน “บ้าน” หรือ “ฟองน้ำ” แต่ก่อนจะนำบ้านไปใช้ ควรเตรียมสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมเสียก่อน

นำ Biochar ไปใช้ในสวนอย่างไรบ้าง

• ใช้ปรับปรุงดิน Biochar สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้หลายรูปแบบ แต่ไม่ควรมองว่าเป็นปุ๋ยหลักที่ใส่แล้วพืชจะโตทันที นำ Biochar ที่ผ่านการเตรียมแล้วผสมลงในดินบริเวณรากพืช โดยเฉพาะพื้นที่ที่ดินเสื่อมโทรม ดินมีอินทรียวัตถุน้อย หรือดินที่ต้องการเพิ่มความสามารถในการอุ้มน้ำ ควรเริ่มจากปริมาณไม่มาก ทดลองกับพื้นที่ขนาดเล็กก่อน แล้วสังเกตการเปลี่ยนแปลงของดินและพืช
• ใช้ร่วมกับปุ๋ยหมัก การผสม Biochar กับปุ๋ยหมักเป็นอีกวิธีที่ทำได้ง่าย เพราะปุ๋ยหมักช่วยเติมอินทรียวัตถุและธาตุอาหาร ขณะที่ Biochar ช่วยเป็นโครงสร้างคาร์บอนที่มีรูพรุน จึงสามารถนำส่วนผสมไปใช้รองก้นหลุมปลูก หรือคลุกกับดินก่อนปลูกได้
• ใช้ในแปลงผัก สำหรับแปลงผัก เกษตรกรสามารถบด Biochar ให้มีขนาดเหมาะสม แล้วนำไปผสมกับดินและปุ๋ยหมักก่อนปลูก ควรทดลองในแปลงเล็กก่อน เพราะพืชแต่ละชนิดและดินแต่ละพื้นที่ตอบสนองต่อ Biochar แตกต่างกัน

ทำอย่างไรให้เศษวัสดุในสวนกลายเป็นมูลค่า?

การทำ Biochar มีประโยชน์มากกว่าการจัดการเศษวัสดุ เพราะเป็นการเปลี่ยนมุมมองจาก “ของเหลือทิ้ง” เป็น “วัตถุดิบ” ตัวอย่างเช่น หลังตัดแต่งกิ่งไม้ในสวน แทนที่จะกองทิ้งหรือเผาแบบเปิดโล่ง สามารถรวบรวมและนำมาผลิต Biochar จากนั้นนำกลับมาใช้ในสวนของตัวเอง

เมื่อทำในปริมาณมากขึ้น ยังสามารถพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์หรือวัตถุดิบสำหรับงานเกษตรรูปแบบอื่นได้ โดยต้องคำนึงถึงคุณภาพ ความสะอาด และความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์เป็นสำคัญ แนวทางนี้จึงเชื่อมโยงกับแนวคิด Zero Waste ที่พยายามใช้ทรัพยากรให้คุ้มค่าที่สุด และลดปริมาณของเสียที่ต้องนำไปกำจัด

ข้อควรระวังในการทำ Biochar

การทำ Biochar เป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับความร้อนและควัน จึงต้องให้ความสำคัญกับความปลอดภัยเป็นอันดับแรก

1. ไม่ควรเผาในพื้นที่ปิด
ควรทำในพื้นที่เปิดหรือพื้นที่ที่มีการระบายอากาศดี และต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดท้องถิ่นเกี่ยวกับการเผาในที่โล่ง

2. ระวังควันและก๊าซจากกระบวนการผลิต
การให้ความร้อนกับชีวมวลสามารถเกิดก๊าซและควันได้ จึงไม่ควรยืนอยู่ในทิศทางลมที่พัดควันเข้าหาตัว

3. ระวังถ่านติดไฟซ้ำ
แม้ดูเหมือนดับแล้ว แต่ถ่านที่มีอุณหภูมิสูงสามารถติดไฟขึ้นมาใหม่ได้ จึงควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าถ่านเย็นสนิทก่อนเคลื่อนย้ายหรือเก็บ

4. ไม่ใช้วัสดุที่อาจมีสารพิษปนเปื้อน
ไม่ควรนำไม้ทาสี ไม้อัด พลาสติก หรือวัสดุจากขยะทั่วไปมาทำ Biochar สำหรับใช้ในแปลงเกษตร

5. ทดลองก่อนใช้ในพื้นที่ขนาดใหญ่
ดินแต่ละพื้นที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน Biochar ที่ผลิตจากวัตถุดิบต่างชนิดก็มีคุณสมบัติแตกต่างกันเช่นกัน จึงควรเริ่มจากแปลงทดลองขนาดเล็กก่อน

จากเศษกิ่งไม้ สู่การ “กู้ดิน” และเพิ่มมูลค่า

สำหรับเกษตรกร เศษกิ่งไม้ ใบไม้ หรือวัสดุเหลือใช้ในสวน อาจดูเหมือนเป็นภาระที่ต้องกำจัด แต่หากนำมาจัดการอย่างถูกวิธี สิ่งเหล่านี้สามารถเปลี่ยนเป็นทรัพยากรที่นำกลับมาใช้ประโยชน์ในฟาร์มได้ Biochar จึงเป็นอีกหนึ่งทางเลือกในการจัดการเศษวัสดุทางการเกษตร ตั้งแต่การลดของเหลือทิ้ง นำคาร์บอนกลับมาใช้ประโยชน์ ไปจนถึงการนำไปเป็นส่วนหนึ่งของการปรับปรุงดิน

หัวใจสำคัญไม่ได้อยู่ที่การทำถ่านให้ได้มากที่สุด แต่อยู่ที่การ “ทำให้เหมาะกับวัสดุ ใช้ให้เหมาะกับดิน และทดลองให้เห็นผลในพื้นที่ของตัวเอง” เพราะเศษกิ่งไม้ที่เคยถูกมองว่าเป็นของเหลือทิ้ง หากจัดการอย่างถูกวิธี ก็สามารถกลับคืนสู่แปลงเกษตรในรูปของ “ถ่านชีวภาพ” และกลายเป็นอีกหนึ่งเครื่องมือช่วยสร้างระบบเกษตรที่ใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่าได้

อ้างอิง

กรมพัฒนาที่ดิน ความหมาย กระบวนการผลิต และประโยชน์ต่อดิน / กรมวิชาการเกษตร การนำวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรมาผลิต Biochar และการใช้ในพื้นที่จริง / มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ องค์ความรู้เรื่องการปรับปรุงดินและการกักเก็บคาร์บอน