ไบโอดีเซล ตามแนวพระราชดำริ

[ฅนภูไท]

ไบโอดีเซล


เนื่องจากกระแสพระดำรัสของในหลวงเมื่อวันที่ 4 ธันวาคม 2550 เรื่องไบโอดีเซลพลังงานทดแทน เฮามารู้จักไบโอดีเซลกันเลยครับเพื่อสนองและปฎิบัติต ามกระแสพระราชดำรัส

--------------------------------------------------------------------------------

ไบโอดีเซล (biodiesel) เป็นเชื้อเพลิงดีเซลที่ผลิตจากแหล่งทรัพยากรหมุนเวีย น เช่น น้ำมันพืช ไขมันสัตว์ หรือสาหร่าย ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงดีเซลทางเลือก นอกเหนือจากดีเซลที่ผลิตจากปิโตรเลียม โดยมีคุณสมบัติการเผาไหม้ เหมือนกับดีเซลจากปิโตรเลียมมาก และสามารถใช้แทนกันได้

คุณสมบัติสำคัญของไบโอดีเซลคือ สามารถย่อยสลายได้เอง ตามกระบวนการชีวภาพในธรรมชาติ (biodegradable) และไม่เป็นพิษ (non-toxic)

ในปัจจุบัน ต้นทุนการผลิตไบโอดีเซล ยังมีราคาแพงกว่าดีเซลจากปิโตรเลียมเมื่อไม่นับรวมถึ งอัตราภาษีสรรพสามิต ในประเทศเยอรมนี ในปีพ.ศ. 2548 มีกำลังการผลิต 2 ล้านตันต่อปี ราคาจำหน่ายตามสถานีประมาณ 45 บาทต่อลิตร ถูกกว่าน้ำมันดีเซลเพราะมีการยกเว้นภาษีสรรพสามิต กระบวนการผลิตไบโอดีเซลคือปฏิกิริยาเคมี Transesterification หรือ Esterification

ประเทศไทยริเริ่มโครงการไบโอดีเซลเมื่อ ปีพ.ศ. 2543 และได้มีการติดตั้งระบบผลิตเอทธิลเอสเตอร์โดยโครงการ ส่วนพระองค์สวนจิตรลดา ตั้งแต่ 7 พ.ค.47 และได้มีการพัฒนาโครงการไบโอดีเซลชุมชนที่ จ.เชียงใหม่ ปัจจุบัน(มี.ค.49)มีไบโอดีเซล 5% จำหน่ายในสถานีของ ปตท. และบางจาก ในกทม. และเชียงใหม่ (ตามโครงการล้านนาฟ้าใสไบโอดีเซล) ทั้งหมด 15 สถานี

วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิต
ข้อมูลนี้เป็นเนื้อหาที่อ้างอิงมาจากวารสารวิทยาศาสต ร์และเทคโนโลยี[1]

1 น้ำมันปาล์มดิบ
2 น้ำมันมะพร้าว ราคาวัตถุดิบต่ำ แต่เสถียรภาพด้านปริมาณและมูลค่าเพิ่มไม่ดีเท่า3 น้ำมันปาล์มดิบ
4 น้ำมันสบู่ดำ
5 น้ำมันดอกทานตะวัน
6 น้ำมันเมล็ดเรพ (rape seed oil)
7 น้ำมันถั่วเหลือง
8 น้ำมันถั่วลิสง
9 น้ำมันละหุ่ง
10 น้ำมันงา
11 น้ำมันพืชใช้แล้ว มีปัญหาเรื่องการปนเปื้อนในรูปของน้ำและตะกอน


ปฏิกิริยาเคมี
น้ำมันพืช + เมทานอล (Methanol)หรือ เอทานอล (Ethanol) --------> เมทิลเอสตอร์ (Methyl esters)หรือ เอทิลเอสเตอร์ (Ethyl esters) + กลีเซอรีน

วิธีการผลิตไบโอดีเซล (Biodiesel) จากน้ำมันพืช
สารตั้งต้น
1. น้ำมันมรกต (จากปาล์ม)
2. โปเตสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) หรือ โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) 1 % (g/ml)
3. เมทานอล (Methanol) หรือ เอทานอล (Ethanol) 25 %

ขั้นตอน

http://img155.imageshack.us/img155/6058/biodesel01cj2.jpg

1. นำน้ำมันพืชที่ทำจากปาล์มมาจำนวนหนึ่ง

http://img155.imageshack.us/img155/5355/biodesel02wv0.jpg

2.ชั่งสารโปเตสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) 1 % โดยน้ำหนัก
ต่อปริมาตรของน้ำมันพืช (g/ml)

http://img155.imageshack.us/img155/871/biodesel03aw2.jpg

3. ตวงเมทานอลจำนวน 25 % ของน้ำมันพืช
แล้วผสมโปเตสเซียมไฮดรอกไซด์ที่เตรียมไว้
คนให้เข้ากัน

http://img155.imageshack.us/img155/6371/biodesel04ym2.jpg
4. อุ่นน้ำมันพืชที่เตรียมไว้ให้ได้อุณหภูมิ 45 - 50 C

http://img155.imageshack.us/img155/72/biodesel05na1.jpg

5. เทสารละลายโปเตสเซียมไฮดรอกไซด์กับเมทานอล
ลงในน้ำมันพืชที่อุ่น คนเข้ากัน

http://img155.imageshack.us/img155/7746/biodesel06rq3.jpg
6. ยกส่วนผสมลงจากเตาตั้งทิ้งไว้จะเกิดการแยกชั้นระหว่า ง
เมทิลเอสเตอร์ กับ กลีเซอรีน

http://img155.imageshack.us/img155/8149/biodesel07ks7.jpg

7. แยกน้ำมันไบโอดีเซล (เมทิลเอสตอร์ ) ส่วนบนออกจาก
กลีเซอรีนด้านล่าง แล้วผ่านกระบวนการ Wash เพื่อกำจัด
แอลกอฮอล์และโปเตสเซียมไฮดรอกไซด์ที่ตกค้าง

http://img155.imageshack.us/img155/9489/biodesel09yf7.jpg
8. นำไปเติมแทนน้ำมันดีเซลหรือใช้ร่วมกับก๊าซธรรมชาติได ้เป็นอย่างดี

มาตรฐานคุณภาพ

1 ตัวจุดวาบไฟ (flash point)โดยปกติมาตรฐานจะอยู่ที่ 130 ถ้าหากสูงกว่านี้ คือเป็น 150 หรือ 170 จะทำให้รถสตาร์ทติดยาก
2 ความบริสุทธิ์ของไบโอดีเซล

ข้อแตกต่างระหว่างไบโอดีเซลกับน้ำมันดีเซล

- จุดวาบไฟของน้ำมันดีเซลต่ำ ประมาณ 50 กว่า ในขณะที่จุดวาบไฟของน้ำมันไบโอดีเซล ประมาณ 100 กว่าขึ้นไป
- น้ำมันดีเซลมีกำมะถันสูง แต่น้ำมันไบโอดเซลไม่มี

ผลต่อการทำงานของรถยนต์
ข้อมูลนี้เป็นเนื้อหาที่อ้างอิงมาจากวารสารวิทยาศาสต ร์และเทคโนโลยี

ไบโอดีเซลช่วยหล่อลื่นแทนกำมะถัน และลดฝุ่นละอองหรือควันดำ ที่เรียกว่า particulate matter ให้ต่ำลง โดยไม่ทำให้เครื่องยนต์อุดตันเพราะเผาไหม้หมด



http://thainews.prd.go.th/data001/song80/8.mp3

[ฅนภูไท]

ไบโอดีเซล

ไบโอดีเซลไม่ใช่เรื่องใหม่สำหรับเราเลย เนื่องจากเมื่อวันที่ 10 สิงหาคม ค.ศ.1893 น้ำมันไบโอดีเซลถูกนำมาทดลองใช้ในเครื่องยนต์เป็นผลส ำเร็จครั้งแรกของโลก โดย "รูดอลฟ์ ดีเซล" (Rudolf C. Diesel : 1858 - 1913) วิศวกรชาวเยอรมัน ผู้ประดิษฐ์เครื่องยนต์ที่มีชื่อว่า " ดีเซล " เป็นผลสำเร็จในปี 1893 และจดสิทธิบัตรในปีถัดมา โดยการทดลองได้นำเครื่องยนต์ลูกสูบเดี่ยวที่ทำจากเหล ็กยาว 3 เมตร ซึ่งมีล้อเฟืองติดอยู่ที่ฐานมาทดลองใช้กับน้ำมันไบโอ ดีเซลได้เป็นผลสำเร็จเป็นครั้งแรกของโลก ในเมืองอักส์บวร์ก ประเทศเยอรมนี และเพื่อเป็นการระลึกถึงความสำเร็จในครั้งนั้น จึงทำให้วันนี้ถูกกำหนดให้เป็นวันไบโอดีเซลระหว่างปร ะเทศ


http://img223.imageshack.us/img223/9093/a409p1x1rr0.jpg

Rudolf C. Diesel

หลังจากดีเซลได้ทดลองโชว์ในประเทศเยอรมันในปี ค.ศ. 1893 และได้นำไบโอดีเซลที่ทำมาจากน้ำมันถั่วมาทดลองกับเคร ื่องยนต์อีกครั้งในงานเวิล์ด แฟร์ ที่กรุงปารีส ประเทศฝรั่งเศสในปี ค.ศ. 1898 ทั้งนี้เขาเชื่อว่าไบโอดีเซลนี้จะเป็นน้ำมันที่เหมาะ สมกับเครื่องยนต์มากที่สุดในอนาคต ในปี 1912 รูดอล์ฟ ดีเซลเคยกล่าวสุนทรพจน์ไว้ว่า

“การใช้น้ำมันจากพืชผักสำหรับเครื่องยนต์ อาจจะดูไม่มีความสำคัญในวันนี้ แต่เมื่อน้ำมันชนิดนี้คิดค้นขึ้นมาแล้ว และเมื่อถึงเวลาที่เหมาะสม น้ำมันตัวนี้แหละที่จะมีความสำคัญไม่แพ้น้ำมันที่มาจ ากถ่านหินที่เป็นที่นิยมอยู่ในเวลานี้”

เมื่อวิกฤตน้ำมันของโลกมีมากขึ้นเป็นลำดับ ราคาน้ำมันดิบสูงมากเป็นประวัติการณ์และไม่มีทีท่าว่ าจะลดลง เนื่องจากมีการคาดการณ์ว่าน้ำมันกำลังจะหมดลงในอนาคต อันใกล้นี้ รวมถึงปัญหาทางภาคการเกษตรด้านผลผลิตล้นตลาด ราคาตกต่ำ ปํญหาทางการเงินของประเทศที่ต้องการรักษาเงินตราต่าง ประเทศ และที่สำคัญคือปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่มีเพิ่มมากขึ้ น ส่งผลกระทบให้เกิดต่อภาวะโลกร้อน ปัญหาต่างๆเหล่านี้ทำให้มีการมองหาพลังงานทางเลือกซึ ่งน้ำมันไบโอดีเซลเป็นน้ำมันทางเลือกใหม่ที่ผลิตจากพ ืช หรือไขมันสัตว์ โดยน้ำมันชนิดนี้เมื่อนำมาใช้กับเครื่องยนต์แล้วพบว่ ามีคุณสมบัติในการเผาไหม้ได้ดีไม่ต่างจากน้ำมันจากปิ โตรเลียม แต่มีข้อดีกว่าหลายอย่าง คือ มีการเผาไหม้ที่สะอาดกว่า ไอเสียมีคุณภาพที่ดีกว่า เพราะออกซิเจนในไบโอดีเซลทำให้มีการสันดาปที่สมบูรณ์ กว่าน้ำมันดีเซลปกติ จึงมีปริมาณก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนน้อยกว่า ดังแสดงในรูปที่ 2 และเนื่องจากไม่มีกำมะถันในไบโอดีเซล จึงไม่มีปัญหาสารซัลเฟต นอกจากนี้ยังมีเขม่าคาร์บอนน้อย ไม่ทำให้เกิดการอุดตันของระบบไอเสียง่าย ช่วยยืดอายุการใช้งานได้เป็นอย่างดี

ไบโอดีเซลที่มีการผลิตได้มีอยู่ 3 ประเภทใหญ่ คือ

1. ไบโอดีเซล (Straight Vegetable Oil) ที่ใช้น้ำมันของพืช หรือไขมันจากสัตว์โดยตรง เช่น ใช้น้ำมันมะพร้าว น้ำมันปาล์ม หรือ น้ำมันจากไขสัตว์ เช่น น้ำมันหมู เป็นต้น ป้อนลงไปในเครื่องยนต์ดีเซล โดยไม่ต้องผสมหรือเติมสารเคมีอื่นใด อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญของการใช้น้ำมันพืชโดยตรง คือ ต้องมีการอุ่นน้ำมันในทุกจุดที่มีน้ำมันผ่านได้แก่ ถังน้ำมัน ท่อทางเดินน้ำมัน ชุดกรองน้ำมัน อุณหภูมิของน้ำมันที่อุ่นอย่างน้อย 70oC แนวทางในการนำน้ำมันพืชมาใช้โดยตรง เป็นวิธีการที่ได้น้ำมันในราคาที่ถูกโดยเฉพาะอย่างยิ ่งการนำน้ำมันพืชซึ่งยังไม่ผ่านกระบวนการกลั่นมาใช้ แต่การที่จะนำมาใช้ได้อย่างเหมาะสมจำเป็นต้องอาศัยคว ามร้อนในการหลอมเหลว ไขแข็ง และลดความหนืดของน้ำมัน เนื่องจากน้ำมันพืชมีความหนืดสูงกว่าน้ำมันดีเซลประม าณ 11-17 เท่า ที่อุณหภูมิต่ำน้ำมันพืชยิ่งมีความหนืดสูงขึ้นเป็นลำ ดับจนเกิดเป็นไข การที่น้ำมันพืชมีความหนืดสูงกว่าน้ำมันดีเซล ทำให้หัวฉีดน้ำมันฉีดน้ำมันให้เป็นฝอยได้ยาก เกิดเป็นอุปสรรคต่อการป้อนน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้ องเผาไหม้ และเกิดการสันดาปไม่สมบูรณ์ นอกจากนี้แล้ว น้ำมันพืชมีคุณสมบัติที่ระเหยตัวกลายเป็นไอได้ช้าและ น้อยมาก (slow/low volatility) ยิ่งทำให้เกิดการจุดระเบิดได้ยาก เครื่องยนต์ติดยาก และหลงเหลือคราบเขม่าเกาะที่หัวฉีด ผนังลูกสูบ แหวนและวาล์ว จากคุณสมบัติที่น้ำมันพืชมีความหนืดสูงและระเหยตัวได ้ต่ำกว่าน้ำมันดีเซลนี้ ทำให้เกิดความยุ่งยาก เมื่อใช้น้ำมันพืชโดยตรงในเครื่องยนต์


2. ไบโอดีเซลแบบลูกผสม (Veggie / Kero Mix) เป็นการผสมน้ำมันพืช หรือน้ำมันจากสัตว์กับ “น้ำมันก๊าด” หรือ“น้ำมันดีเซล” เพื่อลดความหนืดของน้ำมันพืชลง เพื่อให้ได้ไบโอดีเซลที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับ “น้ำมันดีเซล” ให้มากที่สุด เช่น ไบโอดีเซลที่ผสมกับน้ำมันมะพร้าว เรียกว่า โคโคดีเซล (Cocodiesel) ซึ่งอำเภอทับสะแก จังหวัดประจวบคีรีขันธ์เป็นจุดกำเนิด “ไบโอดีเซล ในประเทศไทย” ดังจะเห็นว่าในปี พ.ศ.2542 เกิดวิกฤติราคาน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มสูงขึ้น ส่งผลให้ภาวะเศรษฐกิจโดยรวมของประเทศชะลอตัวลง ประกอบกับในช่วงเวลานี้ผลผลิตทางการเกษตรหลายๆชนิดล้ นตลาด ทำให้ราคาผลผลิตตกต่ำ จึงเป็นผลให้กลุ่มเกษตรกรต่างๆ ทำการผลิตน้ำมันไบโอดีเซลไว้จำหน่ายเพื่อใช้กับเครื่ องจักรกลทางเกษตรต่างๆภายในชุมชน น้ำมันที่ได้จากวิธีการดังกล่าวเหมาะกับกรณีจำเป็นต้ องการใช้น้ำมันอย่างเร่งด่วน และใช้กับเครื่องยนต์ที่ใช้งานหนัก ตลอดจนใช้งานในภูมิอากาศเขตร้อน อัตราส่วนผสมระหว่างน้ำมันก๊าดและน้ำมันพืชขึ้นอยู่ก ับอุณหภูมิของพื้นที่ใช้งาน อัตราส่วนผสมมีตั้งแต่ 10 % น้ำมันก๊าด 90 % น้ำมันพืช จนถึง 40 % น้ำมันก๊าด 60 % น้ำมันพืช อัตราส่วนผสมที่เหมาะสมอยู่ที่ 20 % น้ำมันก๊าด 80 % น้ำมันพืช อย่างไรก็ตามหากต้องการเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้น้ำม ันพืชผสมน้ำมันก๊าด สามารถติดตั้งถังน้ำมันดีเซลหรือน้ำมันไบโอดีเซลเพื่ อใช้ในการสตาร์ทเครื่องยนต์และตอนก่อนเลิกใช้งานเครื ่องยนต์ ปัจจุบันมีการนำวิธีดังกล่าวไปใช้งาน แต่เนื่องจากราคาของน้ำมันก๊าดค่อนข้างสูงทำให้ใช้ปร ิมาณของน้ำมันก๊าดน้อยเกินไป ทำให้น้ำมันผสมที่ได้เมื่อนำไปใช้จึงเกิดผลกระทบต่อเ ครื่องยนต์จากปัญหาการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ของน้ำมันผสม นอกจากนี้เพื่อใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลที่ไม่มีการดัดแ ปลงเครื่องยนต์ จึงต้องเลือกชนิดน้ำมันพืช ชนิดของตัวทำละลาย และสัดส่วนผสมที่เหมาะสมกับพื้นที่ และฤดูกาลที่ใช้ เพื่อให้เกิดความสะดวกในการใช้ และไม่เกิดความยุ่งยากต่างๆตามมา เช่น การเกิดไขในท่อส่งน้ำมัน ทำให้เกิดการอุดตัน เป็นต้น


3. ไบโอดีเซลแบบเอสเทอร์ เป็นความหมายของ “ไบโอดีเซลที่แท้จริง” และเป็นที่ยอมรับในสากล และมีการใช้อย่างทั่วไป เช่น สหพันธรัฐเยอรมัน สหรัฐอเมริกา มีคำจำกัดความว่า เป็นเชื้อเพลิงที่มีคุณสมบัติเหมือนกับ “น้ำมันดีเซล” มากที่สุดทำให้ไม่มีปัญหากับเครื่องยนต์ ได้น้ำมันที่มีความคงตัวมากขึ้น สามารถนำไปเติมในเครื่องยนต์ดีเซลได้ทุกชนิด ทั้งเติมโดยตรงและผสมลงในน้ำมันดีเซลในอัตราส่วนต่าง ๆ เช่น B5 หมายถึงการผสมไบโอดีเซลต่อน้ำมันดีเซลในอัตราส่วน 5:95 หรือ B100 ซึ่งเป็นน้ำมันไบโอดีเซล 100 % เป็นต้น แต่ปัญหาคือ ต้นทุนการผลิตมีราคาแพงกว่าเมื่อเทียบกับไบโอดีเซลแบ บอื่นๆ ปัจจุบันราคาของน้ำมันไบโอดีเซลยังสูงกว่าน้ำมันดีเซ ล 1-2 เท่าตัว อย่างไรก็ตามการนำมาใช้กับเครื่องยนต์มักจะนำน้ำมันด ีเซลมาผสมด้วย ซึ่งในปัจจุบันได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในระบบขนส่ งมวลชน เนื่องจากเป็นน้ำมันที่มีราคาไม่ต่างจากน้ำมันดีเซลม ากนัก นอกจากนี้เผาไหม้ได้อย่างหมดจดไม่มีเขม่าควันหลงเหลื อให้เป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม จากความนิยมเป็นอย่างมากเช่นนี้ทำให้ปั๊มน้ำมันจำนวน มากนำไบโอดีเซลมาบริการให้กับลูกค้า เชื้อเพลิงชนิดนี้ มีความหนืดใกล้เคียงกับน้ำมันดีเซล และมีความคงตัว ความหนืดเปลี่ยนแปลงได้น้อยมากเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยน จุดวาบไฟของไบโอดีเซล มีค่าสูงกว่าน้ำมันดีเซล ทำให้มีความปลอดภัยในการใช้และการขนส่ง นอกจากนั้นแล้ว ค่าซีเทน ที่เป็นดัชนีบอกถึงคุณภาพการติดไฟของไบโอดีเซล ยังมีค่าสูงกว่าน้ำมันดีเซล ดังแสดงในตารางที่ 1 ดังนั้นเราจะมาทำความรู้จักไบโอดีเซลแบบเอสเทอร์กันใ ห้มากขึ้น

ผู้เขียน: ผศ.ดร.อาภาณี เหลืองนฤมิตชัย www.vcharkarn.com

[บ่าวเมฆินทร์]

เป็นทางเลือกอีกทางสำหรับผู้ที่ใช้เครื่องยนต์เครื่อ งจักร เป็นการประหยัดค่าใช้จ่ายอีกทาง เพราะเป็นพลังงานทดแทนอีกรูปแบบหนึ่งแต่จั่งได๋กะตาม ถ่าเฮาบ่ซ่อยกันประหยัดถึงสิมีแหล่งพลังงานทดแทนหลาย ปานได๋กะคือสิบ่พอใช้ เพราะฉะนั้นประหยัดใช้ หรือใช้เท่าที่จำเป็นดีที่สุด พี่น้องว่าเบาะ

[หนุ่ม สองแคว]

มีประโยชน์มากๆครับ ขอบคุณครับ

[นวรัตน์]

ผมเคยเห็นฮิตใช้ไบโอดีเซลอยู่พักเดียวช่วงที่ในหลวงม ีพระราชดำริใหม่ๆ เดี๋ยวนี้ไม่ค่อยเห็นแล้ว 8)

[bootchai]

::ggเป็นเรื่องที่ดีมากครับ ผมขอสนับสนุนให้ใช้ไบโอดีเซลอีกคน คิดว่าคงใช้กันแพร่หลายในเร็ววันครับ:g:g