6.1 การใช้ไบโอดีเซลเป็นพลังงานทางเลือก
6.1.1การเปลี่ยนใช้พลังงานทางเลือก
พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวรัชกาลที่ 4 9 ทรงทดลองนำน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์มาผสมกับน้ำมันดีเซลที่อ. ทับสะแกจ. ประจวบคีรีขันธ์ได้ผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันมะพร้าว แต่เนื่องจากยุคนั้นราคาน้ำมันเชื้อเพลิงโดยเฉพาะน้ำมันดีเซลยังไม่สูงมากนัก
ต่อมารัฐบาลปล่อยให้ราคาน้ำมันดีเซลลอยตัวประกอบกับน้ำมันเชื้อเพลิงในตลาดโลกถีบตัวสูงขึ้นตลอดตั้งแต่ปี 2549 ทำให้หลายหน่วยงานอื่นตัวในการผลิตไบโอดีเซลขึ้นทั้งที่ผลิตจากน้ำมันพืชโดยเฉพาะจากน้ำมันปาล์มและน้ำมันพืชที่ใช้แล้ว
ไบโอดีเซลคือเชื้อเพลิงเหลวที่เกิดจากกระบวนการเอสเตอร์ของน้ำมันพืชไขมันสัตว์โดยใช้เอทิล แอลกอฮอล์ (เอทานอล) หรือเมทานอลเข้าทำปฏิกิริยากับน้ำมันพืชไขมันสัตว์ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะคล้ายกับน้ำมันดีเซลมากที่สุดนำมาใช้แทนน้ำมันดีเซลหรือผสมกับน้ำมันดีเซล
การเปลี่ยนใช้พลังงานทางเลือกเป็นการเปลี่ยนเพียงหนึ่งอย่าง แต่ได้ผลมากเพราะราคาต่อลิตรถูกกว่ากันอย่างเห็นได้ชัดพลังงานทางเลือกไม่ใช่เพิ่งเกิดขึ้น แต่คนทั่วไปมองหาพลังงานทางเลือกเพื่อทดแทนการใช้น้ามันจากปิโตรเลียมมานานแล้วตัวอย่างชัดเจนของเรื่องนี้เห็นได้จากการที่วันที่ 10 สิงหาคมของทุกปีได้รับยกย่องให้เป็นวันไบโอดีเซลระหว่างประเทศเพื่อรำลึกถึงเหตุการณ์ในวันที่ 10 สิงหาคม พ.ศ. 2436 (เมื่อร้อยกว่าปีที่แล้ว) ที่รูดอลฟ์ดีเซลวิศวกรชาวเยอรมันผู้ซึ่งประดิษฐ์เครื่องยนต์ดีเซลโดยประสบผลสำเร็จอีกขั้นในการทดลองใช้ไบโอดีเซลกับเครื่องยนต์ลูกสูบเดียวได้สำเร็จเป็นครั้งแรกของโลกโดยไบโอดีเซลในครั้งนั้นทำมาจากน้ำมันถั่ว)
มาถึงวันนี้พลังงานทางเลือกพัฒนาไปไกลมากมีการนำพืชเกษตรอื่น ๆ มาเป็นส่วนผสมในการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงมีประสิทธิภาพดีขึ้นเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าและประหยัดมากขึ้น
รูปที่ 6.1 ไบโอดีเซลเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
6.1.2 ประโยชน์การใช้น้ำมันไบโอดีเซล
การใช้น้ำมันพืชเพื่อทดแทนน้ำมันดีเซลสามารถทำได้ในหลายแนวทางด้วยกัน แต่สิ่งที่ควรคำนึงถึงมีดังนี้จะต้องลดความหนืดของน้ำมันพืชให้ต่ำลงมาอยู่ในระดับเดียวกันกับน้ำมันดีเซลซึ่งโดยทั่วไปความหนืดควรต่ำกว่า 4.2 เซนติสโตกที่อุณหภูมิ 40 ซ. และควรคำนึงถึงคุณสมบัติของค่าซีเทนด้วย
1. ประโยชน์การใช้ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซล
1) การใช้ไบโอดีเซลสามารถลดมลพิษทางอากาศซึ่งเป็นผลมาจากการเผาไหม้ภายในเครื่องยนต์เช่นในส่วนของกรมอู่ทหารเรือกองทัพเรือของประเทศไทยได้รายงานผลการทดลองการใช้น้ำมันไบโอดีเซลกับเครื่องยนต์ดีเซลที่มีขนาด 145 แรงม้าว่าสามารถลดควันดำได้มากกว่าร้อยละ 40
2) การใช้ไบโอดีเซลสามารถลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้
3) การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชที่ผ่านแล้วไปประกอบอาหารซ้ำอีกและยังช่วยการนำน้ำมันพืชที่ผ่านการใช้แล้วไปผลิตเป็นอาหารสัตว์น้ำมันที่ผ่านการใช้แล้วจะมีสารไดออกซินที่เป็นสารก่อมะเร็ง
2. ประโยชน์ของการใช้ไบโอดีเซลทางด้านสมรรถนะของเครื่องยนต์
1) การผสมไบโอดีเซลลงไปในน้ำมันดีเซลในระดับร้อยละ 1 หรือ 2 สามารถช่วยเพิ่มคัพบว่าหากเติมไบโอดีเซลที่ผลิตมาจากน้ำมันพืชที่ใช้แล้วและน้ำมันมะพร้าวในอัตราร้อยละ 0.5 สามารถหล่อลื่นให้กับน้ำมันดีเซลจากผลการทดลองของสถาบันวิจัยและเทคโนโลยีของ บริษัท ปตท. จำกัด
2) ประสิทธิภาพในการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีขึ้นเนื่องจากในอดีเซลมีออกซิเจนผสมอยู่ประมาทร้อยละ 10 ทำให้การผสมระหว่างอากาศกับน้ำมันมีการกระจายตัวได้อย่างสม่ำเสมอจึงทำให้การเผาดัชนีการหล่อลื่นได้ถึง 2 เท่า แต่ไบโอดีเซลมีการเผาไหม้สมบูรณ์
3) ไบโอดีเซลมีค่าความร้อนต่ำกว่าน้ำมันดีเซลประมาณร้อยละ 10 สมบูรณ์จึงทำให้ไม่มีผลกระทบต่อการใช้งาน แต่อย่างใด
3. ประโยชน์ของการใช้ไบโอดีเซลทางด้านเศรษฐศาสตร์
1) การใช้ไบโอดีเซลเป็นการช่วยสร้างงานในชนบทและรองรับผลผลิตทางการเกษตรที่เหลือจากการบริโภค
2) การใช้ไบโอดีเซลสามารถช่วยลดการนำเข้าน้ำมันดิบจากต่างประเทศลงได้บางส่วนจึงเป็นการช่วยลดการสูญเสียเงินตราต่างประเทศลงได้อีกทางหนึ่ง
4. ประโยชน์ของการใช้ไบโอดีเซลทางด้านการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงในประเทศ
1) เนื่องจากตลาดน้ำมันดีเซลในประเทศไทยมีมูลค่ามากกว่าน้ำมันเบนซินกว่า 2 เท่าซึ่งแนวโน้มในอนาคตโรงกลั่นน้ำมันอาจจะผลิตน้ำมันดีเซลไม่เพียงพอต่อปริมาณการใช้น้ำมันดีเซลภายในประเทศดังนั้นไบโอดีเซลจึงช่วยลดความไม่สมดุลของการผลิตน้ำมันดีเซลในโรงกลั่นได้
2) การนำไบโอดีเซลผสมกับน้ำมันดีเซลในอัตราร้อยละ 1 หรือ 2 สามารถเพิ่มความหล่อลื่นในน้ำมันดีเซลได้และยังช่วยลดปริมาณกำมะถันในน้ำมันดีเซล
5. ประโยชน์การใช้ไบโอดีเซลทางด้านความมั่นคง
การใช้น้ำมันไบโอดีเซลที่สามารถผลิตได้ภายในประเทศไทยถือได้ว่าเป็นความมั่นคงและเสถียรภาพทางด้านพลังงานของประเทศได้ในระดับหนึ่ง
เกร็ดความรู้
โครงการผลิตไบโอดีเซลทดแทนพลังงานเชื้อเพลิงเกิดขึ้นหลังจากเกิดวิกฤติราคาน้ำมันเชื้อเพลิงที่ถีบตัวสูงอย่างต่อเนื่องทำให้หลายฝ่ายแสวงหาพลังงานทดแทนต่างเห็นพ้องกันว่าการผลิตพลังงานชีวภาพที่มีศักยภาพมากที่สุดและคุ้มต่อการลงทุนในเชิงพาณิชย์คือการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันปาล์มรัฐบาลจึงมีโครงการขยายพื้นที่ปลูกปาล์มน้ำมันในประเทศ 5 ล้านไร่และ 1 ล้านไร่ในประเทศเพื่อนบ้านให้ได้ภายในปี 2555 เพื่อรองรับการผลิตไบโอดีเซลโดยหวังลดปริมาณการนำเข้าน้ำมันเชื้อเพลิง 10% จากทั้งหมดที่ประเทศต้องใช้ถึง 85 ล้านลิตร / วันเพราะมองว่าไบโอดีเซลจากน้ำมันปาล์มมีต้นทุนการผลิตน้อยกว่าพืชน้ำมันอย่างอื่น
6.2 คุณสมบัติและข้อดีข้อเสียการใช้ไบโอดีเซล
6.2.1 คุณสมบัติของไบโอดีเซล
1. ไบโอดีเซลมีค่าซีเทนสูงกว่าน้ำมันดีเซลและมีความแตกต่างจากน้ำมันดีเซลคือเป็นสารไม่ไวไฟและไม่ระเบิคมีจุดวาบไฟสูงถึง 120 °ซ. ในขณะที่น้ำมันดีเซลมีจุดวาบไฟที่ 60 °ซ. เป็นเชื้อเพลิงที่มีความสะอาดช่วยทำให้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีขึ้นและช่วยการเผาไหม้ให้สมบูรณ์ไบโอดีเซลโดยจะไม่เกิดปัญหากับเครื่องยนต์ทั้งในระยะสั้นสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซลทุกประเภทและในระยะยาว
2. ไบโอดีเซลช่วยลดมลพิษทางอากาศได้ดีกว่าน้ำมันดีเซลโดยปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ไฮโดรคาร์บอนรวมและฝุ่นละอองลดลงร้อยละ 20-40 และลดควันดำได้ถึงร้อยละ 60
ในสหรัฐอเมริกาได้มีการศึกษาเกี่ยวกับการใช้ไบโอดีเซลเปรียบเทียบกับการใช้น้ำมันดีเซลซึ่งพบว่าการใช้ไบโอดีเซล B100 (ไบโอดีเซลบริสุทธิ์ 100%) และไบโอดีเซล B20 (ผสมไบโอดีเซล 20%) สามารถลดมลพิษในไอเสียลงได้มาก
ตารางที่ 6.1 เปรียบเทียบการใช้ไบโอดีเซล B100 และ B20
6.2.2 ข้อดีการใช้ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซล
1. ไบโอดีเซลมีผลดีต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจากไบโอดีเซลสามารถสลายได้ง่ายจึงไม่ส่งผลกระทบผิวดินและใต้ดิน
2. ไบโอดีเซลไม่ก่อให้เกิดสภาวะโลกร้อน
3. ไบโอดีเซลสามารถใช้สลับกันกับน้ำมันดีเซลได้โดยไม่ต้องปรับปรุงเครื่องยนต์ แต่ประการใด
เกร็ดความรู้ *
ในประเทศเยอรมัน บริษัท ผู้ผลิตรถยนต์ยอมรับการใช้ไบโอดีเซลในรถยนต์ แต่จะต้องเป็นไบโอดีเซลที่สามารถใช้ได้ในอุณหภูมิ -20 °ซ. การผลิตไบโอดีเซลระยะแรก ๆ ได้รับรองไบโอดีเซลที่สามารถใช้ได้ที่อุณหภูมิ 15 ซ. ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเติมสารแต่งเพื่อให้สามารถใช้ได้ที่อุณหภูมิ-20 °ซ. ซึ่งในปัจจุบันผู้ผลิตไบโอดีเซลในประเทศเยอรมันสามารถผลิตไบโอดีเซลได้โดยรับประกันการใช้ที่อุณหภูมิ -20 °ซ. โดยไม่ต้องเติมสารเติมแต่งใด ๆ
6.2.3 ข้อเสียในการใช้ไบโอดีเซลกับเครื่องยนต์ดีเซล
1. การใช้ไบโอดีเซลในเครื่องยนต์ดีเซลกำลังเครื่องยนต์ตกต่ำกว่าการใช้น้ำมันดีเซลปกติประมาณร้อยละ 3 คือจะต้องมีการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นร้อยละ 3
2. ผู้ใช้รถยนต์เก่าที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลหากมีความต้องการที่จะใช้ไบโอดีเซลจำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนท่อยางท่อส่งน้ำมันและซีลที่เป็นยางเนื่องมาจากคุณสมบัติของไบโอดีเซลสามารถละลายยางและพลาสติกได้สูงเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันดีเซลปกติ
3. รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลหากใช้ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงต้องมีระยะเวลาในการบำรุงกว่าการใช้น้ำมันดีเซลเช่นในเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลมีระยะเวลาในการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องยนต์และไส้กรองน้ำมันเครื่องทุก ๆ 15,000 กิโลเมตร แต่รถยนต์ที่ใช้ไบโอดีเซลควรเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องยนต์และไส้กรองน้ำมันเครื่องทุก ๆ 10,000 กิโลเมตร
6.2.4 อัตราส่วนผสมของไบโอดีเซลต่อน้ำมันดีเซล
การใช้ไบโอดีเซล B100 ในรถยนต์ต้องดัดแปลงเครื่องยนต์บางส่วน แต่หากใช้ไบโอดีเซลผสมในดีเซลไม่เกินร้อยละ 5 (B5) สำหรับการใช้งานทั่วไปและในปริมาณไม่เกินร้อยละ 20 (B20) สำหรับกลุ่มรถยนต์ที่มีการควบคุมสภาวะการใช้งานได้อย่างต่อเนื่องไม่จำเป็นต้องดัดแปลงเครื่องยนต์ แต่อย่างได้รับการยอมรับจาก บริษัท ผู้ผลิตรถยนต์แล้ว
ไบโอดีเซลนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในยุโรปสหรัฐอเมริกาญี่ปุ่นแคนาดา 13 ๆ มาจากข้อกังวลในด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งในปัจจุบันประเทศเยอรมันเป็นประเทศที่ใช้ไบโอดีเซลมากที่สุดโลกโดยการนำไบโอดีเซลไปผสมกับน้ำมันดีเซล
6.3 โรงงานผลิตและกระบวนการผลิตน้ำมันปาล์ม
6.3.1 ประเภทโรงงานผลิตน้ำมันปาล์ม
โรงงานที่ผลิตน้ำมันปาล์มในประเทศไทยแบ่งออกได้ 2 ประเภทด้วยกันคือ
1. โรงงานขนาดเล็กจะสกัดน้ำมันจากผลปาล์มด้วยเครื่องสกัดแบบเกลียวอัดจึงทำให้ได้น้ำมันเปลือกปาล์มและน้ำมันเมล็ดในปาล์มปะปนกัน
2. โรงงานขนาดใหญ่จะสกัดน้ำมันจากผลปาล์มด้วยเครื่องสกัดแบบอัดชนิดเกลียวคู่จึงสามารถแยกน้ำมันเปลือกปาล์มและน้ำมันเมล็ดในปาล์มออกจากกันได้น้ำมันทั้ง 2 ชนิดมีคุณสมบัติทางเคมีและองค์ประกอบของกรดไขมันที่แตกต่างกันโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มแบบมาตรฐานมีกระบวนการผลิตดังนี้
1) การผลิตน้ำมันปาล์มดิบ
2) การผลิตน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์
6.3.2 กระบวนการผลิตน้ำมันปาล์มดิบ
หลังจากเก็บเกี่ยวทะลายปาล์มสดจากต้นปาล์มต้องปาล์มสดเข้าสู่กระบวนการผลิตภายในเวลา 72 ชั่วโมงหากเกินเวลาที่กำหนดปริมาณกรดไขมันอิสระจากปาล์มสดจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วจะส่งผลให้น้ำมันที่สกัดได้มีคุณภาพและปริมาณลงการผลิตน้ำมันปาล์มดิบประกอบด้วยขั้นตอนดังนี้
1. การนึ่งปาล์ม (Sterilization) ต้องเร่งนำทะลายปาล์มสดไปนึ่งเพื่อหยุดการทำงานของเอนไซม์ที่เร่งการเกิดกรดไขมันอิสระการนึ่งผลปาล์มยังช่วยให้ผลปาล์มหลุดออกจากก้านทะลายปาล์มได้ง่ายทำให้เนื้อปาล์มนุ่มและง่ายต่อการบีบการอัดน้ำมันออกมา
2. การแยกผลปาล์ม (Bunch Stripping) โดยนำทะลายปาล์มที่นึ่งแล้วส่งเข้าเครื่องเหวี่ยงแยกเพื่อให้ผลปาล์มหลุดจากก้านทะลาย
รูปที่ 6.2 ปาล์มเป็นวัตถุดิบผลิตไบโอดีเซล
3. การฉีกย่อยผลปาล์ม (Disestion) ที่ย่อยผลปาล์มที่หลุดออกจากก้านทะลายให้นุ่มเพื่อให้ผลปาล์มพร้อมที่จะสกัดน้ำมันออก
4. การสกัดน้ำมัน (Pressing) ผลปาล์มที่ผ่านการฉีกย่อยแล้วและถูกส่งเข้ามาในเครื่องสกัดเกลียวอัดชนิดเกลียวคู่เพื่อสกัดน้ำมันออกจากเปลือกนอกของปาล์มส่วนเมล็ดในปาล์มถูกส่งเข้าเครื่องสกัดเกลียวอัดเพื่อสกัดน้ำมันออก
5. การกรองน้ำมันปาล์มที่สกัดได้จะมีเศษเส้นใยปาล์มปะปนมาด้วยจะถูกส่งเข้าสู่ตะแกรงสั่นเพื่อแยกเศษของแข็งออก
6. การกำจัดน้ำน้ำมันที่ผ่านการกรองแล้วและส่งผ่านเข้าเครื่องระเหยน้ำภายใต้ความดันที่ต่ำกว่าบรรยากาศเป็นการกำจัดน้ำและความชื้นในน้ำมันเพื่อต้องการให้น้ำมันปาล์มมีอายุในการเก็บรักษาที่ยาวนานขึ้น
6.3.3 แผนภูมิการผลิตไบโอดีเซล
6.3.4 กระบวนการผลิตน้ำมันปาล์มไอลีนเเละสเตียรีนบริสุทธิ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น