หน่วยที่ 4 
  น้ำมันดีเซลคือ น้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล เป็นส่วนหนึ่งของน้ำมันดิบที่ได้จากโรงกลั่นน้ำมัน (เช่นเดียวกับน้ำมันเบนซิน) ซึ่งเป็นน้ำมันที่เรียกว่า น้ำมันใส มีจุดเดือดอยู่ที่ประมาณ 180-370 องศาเซลเซียส เครื่องยนต์ดีเซลเป็นเครื่องยนต์ที่มีแรงอัดสูง (High Compression) และ สามารถจุดระเบิดได้เอง การจุดระเบิดของเชื้อเพลิงชนิดนี้เกิดขึ้นมาจากความร้อนของแรงอัดสูงของอากาศในกระบอกสูบ โดยไม่มีความจำเป็นที่จะต้องใช้หัวเทียน

ผลิตภัณฑ์น้ำมันดีเซลที่ใช้งานอาจแบ่งตามคุณสมบัติที่ใช้ คือ

  • น้ำมันดีเซลหมุนเร็ว เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้กับเครื่องยนต์ที่มีความเร็วรอบสูง มีความเร็วเกิน 1,000 รอบต่อนาทีขึ้นไป  เช่น รถยนต์เครื่องยนต์ดีเซล
  • 'น้ำมันดีเซลหมุนช้า เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้กับเครื่องยนต์ที่มีความเร็วรอบต่ำ จะต่ำกว่า 1,000 รอบต่อนาที เช่น เครื่องจักรกล

แต่ด้วยข้อจำกัดของเครื่องยนต์ดีเซลคือให้แรงม้าน้อยจึงใช้บรรทุกของได้ดี

4.2 วัตถุดิบและประโยชน์ของพืชพลังงาน 

4.2.1 ประเภทวัตถุดิบที่ใช้ผลิตเอทานอล

วัตถุดิบที่ใช้ผลิตเอทานอลแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ ดังนี้ 

(1) วัตถุดิบประเภทแป้ง ได้แก่ ผลผลิตทางการเกษตรพวกธัญพืชเช่นข้าวเจ้าข้าวสาลีน้ำมันมะพร้าวและข้าวฟ่างหวานเป็นต้นข้าวฟ่างและพืชชนิดมีหัวเช่นมันสำปะหลังมันเทศและมันฝรั่งเป็นต้น 

(2) วัตถุดิบประเภทน้ำตาล ได้แก่ อ้อยกากน้ำตาล

ตารางที่ 4.1 เปรียบเทียบปริมาณของเอทานอลที่ผลิตได้จากวัตถุดิบชนิดต่าง ๆ ทาน


รูปที่ 4.2 พืชพลังงานสำหรับผลิตเอทานอล

4.2 ประโยชน์ของพืชพลังงานสำหรับผลิตเอทานอล

1. อ้อย

    ในปัจจุบันประเทศไทยผลิตอ้อยได้ประมาณ 50 ล้านตันต่อปีขณะที่โรงงานรงงานน้ำตาลในประเทศไทยสามารถหีบอ้อยได้ถึง 75 ล้านตันต่อปีจึงทำให้เกิดปัญหาการแย่งวัตถุดิบระหว่างโรงงานน้ำตาลอย่างต่อเนื่อง 

    หากนำอ้อยมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทานอลยังมีข้อ จำกัด ในด้านการปลูกและการตัดส่งอ้อยเข้าโรงงานได้เพียงปีละไม่เกิน 5 เดือนจึงทำให้การผลิตเอทานอลจากอ้อยโดยตรงสามารถดำเนินการได้ไม่เกิน 5 เดือนต่อปี

 2.กากน้ำตาล

    กากน้ำตาลเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมผลิตน้ำตาลซึ่งโดยทั่วไปอ้อย 1 ตันจะได้กากน้ำตาลประมาณ 50-58 กิโลกรัมปริมาณการผลิตในแต่ละปีไม่แน่นอนซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณและคุณภาพของอ้อยถึงแม้ว่ากากน้ำตาลจะเป็นวัตถุดิบที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเอทานอล แต่การใช้กากน้ำตาลจะมีความเสี่ยงสูงต่อการขาดแคลนวัตถุดิบ

ข้อดีในการใช้กากน้ำตาลเป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทานอล

กากน้ำตาลเป็นวัตถุดิบประเภทน้ำตาลจึงไม่จำเป็นต้องผ่านขั้นตอนการเตรียมวัตถุดิบก่อนการหมักเช่นเดียวกับการใช้มันสำปะหลังเพียง แต่การเจือจางกากน้ำตาลด้วยน้ำให้มีความเข้มข้นที่เหมาะสมก็จะสามารถนำมาใช้หมักด้วยยีสต์ได้จึงทำให้ต้นทุนการผลิตต่ำ

ข้อเสียในการใช้กากน้ำตาลเป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทานอล

กากน้ำตาลจะทำให้เกิดตะกรันในหอกลั่นทำให้โรงงานต้องหยุดเดินเครื่องเพื่อทำความสะอาดบ่อยครั้งการแก้ไขทำได้โดยกำจัดแคลเซียมไอออนออกจากน้ำตาลก่อนโดยการกรองผ่านเรซิ่น

 3. หัวมันสำปะหลัง (Cassava) 1 หัวมันสำปะหลังเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศไทยซึ่งทำรายได้เข้าประเทศประมาณปีละ 2 หมื่นล้านบาทจะนิยมปลูกกันในภาคตะวันออกเฉียงเหนือภาคกลางและภาคตะวันออกส่วนภาคอื่นมีปลูกบ้างเล็กน้อย

ข้อดีของหัวมันสำปะหลังมีดังนี้ 

1) ใช้น้ำในกระบวนการผลิตน้อย 

2) อาหารเสริมสำหรับยีสต์น้อยหรืออาจไม่ต้องใช้เลย

ข้อเสียของหัวมันสำปะหลังมีดังนี้ 

1) ไม่สามารถเก็บหัวมันสำปะหลังไว้ได้นานจะต้องนำหัวมันสำปะหลังไปใช้ภายในระยะเวลา 2-3 วันในขณะที่ยังมีสภาพสดอยู่ 

2) สำหรับมันเส้นและแป้งมันสำปะหลังจะไม่พบปัญหาเกี่ยวกับการเก็บวัตถุดิบและการขาดแคลนวัตถุดิบในช่วงระยะเวลาฤดูฝน แต่ข้อเสียสำหรับกระบวนการผลิตมันเส้นและแป้งมันสำปะหลังคือจะต้องใช้น้ำและอาหารเสริมสำหรับยีสต์มากจึงทำให้ต้นทุนในการผลิตสูงตามไปด้วย

รูปที่ 4.3 สัดส่วนของการนำมันสำปะหลังของประเทศไปใช้ประโยชน์

จากการศึกษาของสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทยพบว่าการน้ำมันสำปะหลังสดและผลิตภัณฑ์มันสำปะหลังมาใช้ผลิตเอทานอลในโรงงานต้นแบบที่มีขนาดกำลังผลิต 1,500 ลิตรต่อวันไม่พบปัญหาในกระบวนการผลิต แต่อย่างใด

ตารางที่ 4.2 การเปรียบเทียบต้นทุนการผลิตเอทานอลจากวัตถุดิบชนิดต่าง ๆ ในโรงงานต้นแบบของสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทยที่มีกำลังการผลิต 1,500 ลิตร/วัน

4.3 พื้นฐานกระบวนการและกระบวนการผลิตเอทานอล


พื้นฐานกระบวนการผลิตเอทานอล
1. กระบวนการหมัก 
           กระบวนการหมักคือขั้นตอนการใช้เพื่อเปลี่ยนน้ำตาลเป็นแอลกอฮอล์หรือเอทานอล
2. กระบวนการกลั่น
           กระบวนการการคือกระบวนการการคือการน่ะเอาเอสถนอนที่ได้จากการหมักไปกันที่ความชื้นบรรยากาศจะได้เอทานอลที่มีความบริสุทธิ์ถึงร้อยละ 95.6 โดยปริมาตร และนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิง



ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น