หน่วยที่ 11 พลังงานชีวมวล
1. สาระสำคัญชีวมวลเป็นอินทรีย์สารที่ได้จากพืชและสัตว์ต่าง ๆ เช่น เศษไม้ ขยะ วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญที่หาได้ในประเทศ โดยเฉพาะประเทศไทยซึ่งเป็นประเทศเกษตรกรรมมีผลผลิตทางการเกษตรเป็นจำนวนมาก อาทิเช่น แกลบ ฟางข้าว ชานอ้อย กาก และกะลาปาล์ม เหง้ามันสำปะหลัง งา เป็นต้น ซึ่งชีวมวลเหล่านี้สามารถนำมาเผาไหม้เพื่อนำพลังงานความร้อนที่ได้ไปใช้ในกระบวนการผลิตไฟฟ้า
ชีวมวลแต่ละชนิดมีคุณสมบัติแตกต่างกันไป เช่น แกลบ จะให้ค่าความร้อนสูง เนื่องจากมีความชื้นต่ำ และไม่ต้องผ่านการบดย่อยก่อนนำไปเผาไหม้ โดยขี้เถ้าที่เกิดจากการเผาแกลบสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมผลิตเหล็กและแก้วได้ ส่วนชานอ้อยเป็นเชื้อเพลิง ที่เผ่าไหม้แล้วมีปริมาณขี้เถ้าน้อย จึงมีปัญหาในการจัดการน้อย และขี้เถ้าดังกล่าวยังสามารถนำไปใช้ปรับปรุงสภาพดินในไร่อ้อยได้อีกด้วย การใช้พลังงานชีวภาพมีข้อดี คือ เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย เนื่องจากมีปริมาณกำมะถันต่ำกว่าเชื้อเพลิงประเภทอื่นมาก และไม่ก่อให้เกิดสภาวะเรือนกระจก นอกจากนี้การนำแหล่งวัตถุดิบที่มีอยู่ภายในประเทศมาใช้ ถือเป็นการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ อีกทั้งเกษตรกรยังมีรายได้เพิ่มจากการขายวัสดุทางการเกษตรที่เหลือใช้อีกด้วย
ส่วนข้อด้อยก็มีอยู่บ้าง คือ แม้พลังงานชีวมวลจะมีอยู่มากแต่มีอยู่อย่างกระจัดกระจายทำให้ยากแก่การรวบรวมเพื่อใช้ผลิตไฟฟ้าในปริมาณมาก ๆ อย่างสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม จากการสำรวจ และประเมินศักยภาพของการผลิตไฟฟ้าด้วยชีวมวลภายในประเทศ พบว่าเชื้อเพลิงชีวมวล ที่เหลือจากการใช้ประโยชน์อื่น ๆ สามารถนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าได้ 700 - 1000 เมกะวัตต์ จะให้ได้ว่า หากพลังงานจากชีวมวล ได้รับการพัฒนาให้นำมาใช้ประโยชน์อย่างจริงจังแล้ว ก็จะเป็นผลดีต่อประเทศชาติไม่น้อยทีเดียว
2. สมรรถนะประจำหน่วยการเรียนรู้
มีความรู้ ความเข้าใจ เกี่ยวกับพลังงานชีวมวล กระบวนการผลิตเอทานอล ความเป็นมาของแก๊สโซฮอล์ในประเทศไทย ข้อดีของการใช้แก๊สโซฮอล์ นโยบายพลังงานทดแทนด้านเชื้อเพลิงเอทานอล ความเป็นมาของดีเซลปาล์มบริสุทธิ์ในประเทศไทย ตระหนักถึงข้อดีของการใช้ดีเซลปาล์มบริสุทธิ์ การสกัดน้ำมันสบู่ดำ ผลการใช้น้ำมันสบู่ดำ
มีความรู้ ความเข้าใจ เกี่ยวกับพลังงานชีวมวล กระบวนการผลิตเอทานอล ความเป็นมาของแก๊สโซฮอล์ในประเทศไทย ข้อดีของการใช้แก๊สโซฮอล์ นโยบายพลังงานทดแทนด้านเชื้อเพลิงเอทานอล ความเป็นมาของดีเซลปาล์มบริสุทธิ์ในประเทศไทย ตระหนักถึงข้อดีของการใช้ดีเซลปาล์มบริสุทธิ์ การสกัดน้ำมันสบู่ดำ ผลการใช้น้ำมันสบู่ดำ
3. จุดประสงค์การเรียนรู้
1. อธิบายเกี่ยวกับพลังงานชีวมวลได้
2. อธิบายเกี่ยวกับเรื่องเอทานอลได้
3. อธิบายกระบวนการผลิตเอทานอลได้
4. อธิบายศักยภาพการผลิตเอทานอลในประเทศไทยได้
5. อธิบายเกี่ยวกับเรื่องแก๊สโซฮอล์ได้
6. บอกความเป็นมาของแก๊สโซฮอล์ในประเทศไทยได้
7. วิเคราะห์ศึกษาการใช้แก๊สโซฮอล์ได้
8. อธิบายนโยบายพลังงานทดแทนด้านเชื้อเพลิงเอทานอลได้
9. อธิบายเกี่ยวกับเรื่องไบโอดีเซลได้
10. อธิบายเกี่ยวกับเรื่องปาล์มน้ำมันได้
11. บอกความเป็นมาของดีเซลปาล์มบริสุทธิ์ในประเทศไทยได้
12. วิเคราะห์ข้อดีของการใช้ดีเซลปาล์มบริสุทธิ์ได้
13. อธิบายเกี่ยวกับเรื่องสบู่ดำได้
14. อธิบายเกี่ยวกับเรื่องสบู่ดำได้
15. อธิบายผลการใช้น้ำมันสบู่ดำได้
16. ระบุประโยชน์ของไบโอดีเซลได้
แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยที่ 11
คำชี้แจง จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงคำตอบเดียว
1. ข้อใดหมายถึง ชีวมวล
ก. แกลบ
ข. กล่องนม
ค. ถุงพลาสติก
ง. ถ่านไฟฉาย
2. Portable Alcohol หมายถึงข้อใด
ก. เอทานอลที่ใช้รับประทาน
ข. เอทานอลที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง
ค. เอทานอลที่ไม่ใช้รับประทาน
ง. เอทานอลที่ไม่ใช้เป็นเชื้อเพลิง
3. สารในข้อใดที่นำมาใช้แทนสารตะกั่วผสมในน้ำมันเบนซิน 95
ก. MTBE
ข. MBTE
ค. MTAB
ง. MTBA
4. กลุ่มพืชที่สามารถนำมาผลิตเป็นเอทานอลได้ คือข้อใด
ก. กลุ่มพืชที่เป็นแป้ง
ข. กลุ่มพืชที่เป็นน้ำตาล
ค. กลุ่มพืชที่เป็นเส้นใย
ง. ทุกข้อคือคำตอบ
5. พืชที่มีศักยภาพในการนำมาผลิตเป็นเอทานอลของประเทศไทย คือข้อใด
ก. มะพร้าว และ อ้อย
ข. อ้อย และ ข้าวโพด
ค. อ้อย และ มันสำปะหลัง
ง. ข้าวโพด และ มันสำปะหลัง
6. พืชชนิดใดที่ถูกพัฒนาโดยการแปรรูปเป็นแอลกอฮอล์เพื่อผสมกับน้ำมันเบนซิน เป็น แก๊สโซฮอล์
ก. ข้าว
ข. อ้อย
ค. ปาล์ม
ง. ข้าวโพด
7. ข้อใด ไม่เกี่ยวข้อง กับเป้าประสงค์ของยุทธศาสตร์เอทานอล
ก. เพิ่มขีดความสามารถในการผลิตพลังงาน
ข. สร้างศักยภาพของชุมชนให้เป็นแหล่งพลังงาน
ค. สนับสนุนการพัฒนาอุตสาหกรรมไบโอเคมีในประเทศ
ง. สร้างความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศและชุมชนอย่างยั่งยืน
8. ข้อใดไม่สัมพันธ์กับข้ออื่น
ก. น้ำมันงา
ข. น้ำมันสบู่ดำ
ค. น้ำมันเมล็ดถั่วลันเตา
ง. น้ำมันเมล็ดทานตะวัน
9. ภูมิอากาศแถบใดที่เหมาะสมในการปลูกปาล์มน้ำมัน
ก. ภาคใต้
ข. ภาคเหนือ
ค. ภาคกลาง
ง. ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
10. ประโยชน์ที่สำคัญที่สุดจากการใช้น้ำมันที่ได้จากพืชทดแทนน้ำมันที่ได้จากฟอสซิล คือข้อใด
ก. ด้านสิ่งแวดล้อม
ข. ด้านเศรษฐศาสตร์
ค. ด้านสมรรถนะเครื่องยนต์
ง. ด้านความมั่นคงของประเทศ
เนื้อหา
1. ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับพลังงานชีวมวล
ประเทศไทยเป็นประเทศหนึ่งที่มีศักยภาพสูงในการผลิตพลังงานทดแทน โดยเฉพาะพลังงานชีวมวล (Biomass Energy) ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ได้จากพืช หรือสิ่งปฏิกูลของสัตว์เนื่องจากประเทศไทยเป็นประเทศที่มีผลผลิตทางการเกษตรเป็นจำนวนมาก จึงทำให้ศักยภาพในการผลิตพลังงานชีวมวลสูงตามไปด้วย พลังงานที่เราสามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงมีทั้งที่เป็น ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ
2. ประเภทของพลังงานชีวมวล มีดังนี้
2.1 ไม้ นำมาเผาไหม้ โดยตรง หรือนำมาเผาเป็นถ่าน หรือผลิตก๊าซโปรดิวเซอร์ แล้วนำไปผลิตกระแสไฟฟ้า
2.2 ผลผลิตที่เหลือจากการเกษตร ได้แก่ ชานอ้อย แกลบ กะลามะพร้าว
2.3 ก๊าซชีวภาพ ซึ่งได้จากการนำมูลสัตว์หรือวัสดุที่เหลือจากการเกษตร โดยใช้จุลินทรีย์ ในการย่อยสลาย ซึ่งจะทำให้เกิดก๊าซมีเทนขึ้น สามารถนำไปผลิตเชื้อเพลิง และกระแสไฟฟ้า
2.4 แอลกอฮอล์ เป็นเชื้อเพลิงที่ได้จากการหมักผลผลิตทางการเกษตร
2.5 น้ำมันพืช ซึ่งได้จากพืชน้ำมันชนิดต่าง ๆ เช่น ปาล์ม สบู่ดำ มะพร้าว เป็นต้น ซึ่งในบทนี้จะกล่าวถึงพลังงานชีวมวลที่สำคัญ ได้แก่
- เอทานอล
- ไบโอดีเซล
เอทานอล (Ethanal) หรือ เอทิลแอลกอฮอล์ (Ethyl Alcohol) แบ่งเป็น
- เอทานอลที่ใช้รับประทานโดยตรง (Potable Alcohol)
- เอทานอลที่ไม่ใช้รับประทาน (Industrial Alcohol หรือ Technical Alcohol)
- เอทานอลที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง (Fuel Alcohol)
3. พืชวัตถุดิบในการผลิตเอทานอล
- กลุ่มพืชที่เป็นน้ำตาล
- กลุ่มพืชที่เป็นแป้ง
- กลุ่มพืชที่เป็นเส้นใย
4. กระบวนการผลิตเอทานอล
4.1 กระบวนการเตรียมวัตถุดิบ
4.2 กระบวนการหมัก
4.3 กระบวนการแยกผลิตภัณฑ์เอทานอล
4.4 กระบวนการทำให้บริสุทธิ์
5. ศักยกภาพการผลิตเอทานอลในประเทศไทย
ปัจจุบันมีโรงงานผลิตเอทานอลที่ได้รับอนุญาตจากรัฐบาลให้ผลิตเอทานอล เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงทั้งสิ้น 24 โรง มีกำลังการผลิตรวม 4,985,000 ลิตรต่อวัน ปัจจุบันมีโรงงานเดินระบบแล้ว 5 โรง คือ บริษัท พรวิไลอินเตอร์เนชั่นแนลกรุ๊ป เทรดดิ้ง จำกัด บริษัท ไทยแอลกอฮอล์ จำกัด (มหาชน) บริษัท ไทยอะโกรเอนเนอร์จี จำกัด บริษัท ขอนแก่น แอลกอฮอล์ จำกัด และบริษัทไทยง้วนเอทานอล จำกัด
6. แก๊สโซฮอล์ คืออะไร
ได้มาจากการผสมระหว่าง เอทานอล หรือที่เรียกว่า เอทิลแอลกอฮอล์ (Ethyl Alcohol)ซึ่งเป็นแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ 99.5% โดยปริมาตร ผสมกับน้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่วออกเทน 91 (ชนิดที่มีคุณสมบัติบางตัวต่างจากเบนซิน 91 ที่จำหน่ายอยู่ในปัจจุบัน) ในอัตราส่วนเบนซิน 9 ส่วน เอทานอล 1 ส่วน จึงได้เป็นน้ำมันแก๊สโซฮอล์ ออกเทน 95 ที่มีคุณสมบัติเป็นไปตามข้อกำหนดของกรมธุรกิจพลังงาน กระทรวงพลังงาน
7. ความเป็นมาของ “แก๊สโซฮอล์” ในประเทศไทย
เกิดขึ้นจากแนวพระราชดำริในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เมื่อปี พ.ศ.2528 ที่ทรงเล็งเห็นว่า ประเทศไทยอาจประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำมันและปัญหาพืชผลทางการเกษตรมีราคาตกต่ำ จึงทรงมีพระราชดำริให้โครงการส่วนพระองค์ สวนจิตรลดา ศึกษาถึงการนำอ้อยมาแปรรูปเป็นแอลกอฮอล์ โดยการนำแอลกอฮอล์ที่ผลิตได้นี้มาผสมกับน้ำมันเบนซินผลิตเป็นน้ำมัน “แก๊สโซฮอล์” (Gasohol) เพื่อใช้เป็นพลังงานทดแทน ปี พ.ศ. 2529 ทางโครงการส่วนพระองค์ได้เริ่มผลิตแอลกอฮอล์จากอ้อย หลังจากนั้นได้มีหน่วยงานของรัฐและเอกชนให้ความร่วมมือ ในการพัฒนาแอลกอฮอล์ที่ใช้เติมรถยนต์อย่างต่อเนื่อง จนเมื่อปี พ.ศ. 2539 การปิโตรเลียมแห่งประเทศไทย (ปตท.) ร่วมกับ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วท.) และโครงการส่วนพระองค์ ได้ร่วมกันปรับปรุงคุณภาพแอลกอฮอล์ที่ใช้เติมรถยนต์ โดยการนำแอลกอฮอล์ที่โครงการส่วนพระองค์ผลิตได้ ที่มีความบริสุทธิ์จากเดิม 95% ไปกลั่นซ้ำเป็นแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ 99.5% แล้วจึงนำมาผสมกับน้ำมันเบนซิน ออกเทน 91 ในอัตราแอลกอฮอล์ 1 ส่วน กับเบนซิน 9 ส่วน เป็นน้ำมัน “แก๊สโซฮอล์” ทดลองเติมให้กับรถเครื่องยนต์เบนซินของโครงการส่วนพระองค์ ปัจจุบันนี้ รถเครื่องยนต์เบนซินของโครงการส่วนพระองค์ได้เติมแก๊สโซฮอล์เป็นน้ำมันเชื้อเพลิง จากสถานีบริการน้ำมัน ปตท. ซึ่งตั้งอยู่ในบริเวณโครงการส่วนพระองค์ สวนจิตรดา รวมทั้งปตท. เริ่มเปิดจำหน่ายอย่างเป็นทางการให้กับประชาชนทั่วไป เมื่อวันที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2544 ณ สถานีบริการ ปตท. บริเวณที่ตั้งสำนักงานใหญ่ของ ปตท.
8. ข้อดีของแก๊สโซฮอล์
ข้อดีต่อเครื่องยนต์
- ช่วยประหยัดเชื้อเพลิง เช่นเดียวกับน้ำมันเบนซินออกเทน 95
- ไม่มีผลกระทบต่อสมรรถนะการใช้งานและอัตราการเร่งดีกว่า หรือ ไม่แตกต่างจากน้ำมันเบนซิน 95
- ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการดำเนินการปรับแต่งเครื่องยนต์
- สามารถเติมผสมกับน้ำมันที่เหลืออยู่ในถังได้เลย โดยไม่ต้องรอให้น้ำมัน ในถังหมด
ข้อดีต่อประเทศ
- ช่วยลดการนำเข้าน้ำมันเชื้อเพลิงจากต่างประเทศ ลดการขาดดุลการค้า
- ใช้ประโยชน์จากพืชผลทางการเกษตรสูงสุด และช่วยยกระดับราคาพืชผลทางการเกษตร
- เครื่องยนต์มีการเผาไหม้ที่ดีขึ้นทำให้ช่วยลดมลพิษไอเสียทางอากาศ และแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม
-โดยสามารถลดปริมาณไฮโดรคาร์บอนและคาร์บอนมอนอกไซด์ลง 20-25% ทำให้ลดค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับสุขภาพของประชาชนในประเทศ
- ทำให้เกิดการลดทุนที่หลากหลายทั้งด้านการเกษตรและอุตสาหกรรม
ภาพที่ 1 การทดลองตลาดการใช้แก๊สโซฮอล์
9. นโยบายพลังงานทดแทนด้านเชื้อเพลิงเอทานอล สรุปได้ คือ
เป้าประสงค์ของยุทธศาสตร์เอทานอล
เพื่อสร้างความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศและชุมชนอย่างยั่งยืน
เพื่อสร้างศักยภาพของชุมชนให้เป็นแหล่งผลิตพลังงาน
เพื่อสนับสนุนการพัฒนาอุตสาหกรรมไบโอเคมีในประเทศ
เป้าหมายของยุทธศาสตร์
กระทรวงพลังงานได้กำหนดเป้าหมายให้มีการใช้เอทานอล เพื่อทดแทน MTBE
ในน้ำมันเบนซิน 95 วันละ 1 ล้านลิตร ในปี 2549 และให้มีการใช้เอทานอล
วันละ 3 ล้านลิตร เพื่อทดแทน MTBE ในน้ำมันเบนซิน 95 และ
ทดแทนเนื้อน้ำมันในน้ำมันเบนซิน 91 ภายในปี 2554
10. ไบโอดีเซล
ไบโอดีเซล หมายถึง ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจาการนำน้ำมันพืชมาทำปฏิกิริยาทางเคมีเป็นเอสเตอร์ แล้วได้ไบโอดีเซล และกลีเซอรีน (กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน, 2548)
วัตถุดิบที่มีศักยภาพในการนำมาผลิตไบโอดีเซลในประเทศไทย ได้แก่ น้ำมันพืชใช้แล้ว และน้ำมันพืชสกัดใหม่อีก 8 ชนิด คือ
1. น้ำมันปาล์ม
2. น้ำมันมะพร้าว
3. น้ำมันถั่วเหลือง
4. น้ำมันถั่วลิสง
5. น้ำมันละหุ่ง
6. น้ำมันงา
7. น้ำมันเมล็ดทานตะวัน
8. น้ำมันสบู่ดำ
วัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซล
1. ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับพลังงานชีวมวล
ประเทศไทยเป็นประเทศหนึ่งที่มีศักยภาพสูงในการผลิตพลังงานทดแทน โดยเฉพาะพลังงานชีวมวล (Biomass Energy) ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ได้จากพืช หรือสิ่งปฏิกูลของสัตว์เนื่องจากประเทศไทยเป็นประเทศที่มีผลผลิตทางการเกษตรเป็นจำนวนมาก จึงทำให้ศักยภาพในการผลิตพลังงานชีวมวลสูงตามไปด้วย พลังงานที่เราสามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงมีทั้งที่เป็น ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ
2. ประเภทของพลังงานชีวมวล มีดังนี้
2.1 ไม้ นำมาเผาไหม้ โดยตรง หรือนำมาเผาเป็นถ่าน หรือผลิตก๊าซโปรดิวเซอร์ แล้วนำไปผลิตกระแสไฟฟ้า
2.2 ผลผลิตที่เหลือจากการเกษตร ได้แก่ ชานอ้อย แกลบ กะลามะพร้าว
2.3 ก๊าซชีวภาพ ซึ่งได้จากการนำมูลสัตว์หรือวัสดุที่เหลือจากการเกษตร โดยใช้จุลินทรีย์ ในการย่อยสลาย ซึ่งจะทำให้เกิดก๊าซมีเทนขึ้น สามารถนำไปผลิตเชื้อเพลิง และกระแสไฟฟ้า
2.4 แอลกอฮอล์ เป็นเชื้อเพลิงที่ได้จากการหมักผลผลิตทางการเกษตร
2.5 น้ำมันพืช ซึ่งได้จากพืชน้ำมันชนิดต่าง ๆ เช่น ปาล์ม สบู่ดำ มะพร้าว เป็นต้น ซึ่งในบทนี้จะกล่าวถึงพลังงานชีวมวลที่สำคัญ ได้แก่
- เอทานอล
- ไบโอดีเซล
เอทานอล (Ethanal) หรือ เอทิลแอลกอฮอล์ (Ethyl Alcohol) แบ่งเป็น
- เอทานอลที่ใช้รับประทานโดยตรง (Potable Alcohol)
- เอทานอลที่ไม่ใช้รับประทาน (Industrial Alcohol หรือ Technical Alcohol)
- เอทานอลที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง (Fuel Alcohol)
3. พืชวัตถุดิบในการผลิตเอทานอล
- กลุ่มพืชที่เป็นน้ำตาล
- กลุ่มพืชที่เป็นแป้ง
- กลุ่มพืชที่เป็นเส้นใย
4. กระบวนการผลิตเอทานอล
4.1 กระบวนการเตรียมวัตถุดิบ
4.2 กระบวนการหมัก
4.3 กระบวนการแยกผลิตภัณฑ์เอทานอล
4.4 กระบวนการทำให้บริสุทธิ์
5. ศักยกภาพการผลิตเอทานอลในประเทศไทย
ปัจจุบันมีโรงงานผลิตเอทานอลที่ได้รับอนุญาตจากรัฐบาลให้ผลิตเอทานอล เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงทั้งสิ้น 24 โรง มีกำลังการผลิตรวม 4,985,000 ลิตรต่อวัน ปัจจุบันมีโรงงานเดินระบบแล้ว 5 โรง คือ บริษัท พรวิไลอินเตอร์เนชั่นแนลกรุ๊ป เทรดดิ้ง จำกัด บริษัท ไทยแอลกอฮอล์ จำกัด (มหาชน) บริษัท ไทยอะโกรเอนเนอร์จี จำกัด บริษัท ขอนแก่น แอลกอฮอล์ จำกัด และบริษัทไทยง้วนเอทานอล จำกัด
6. แก๊สโซฮอล์ คืออะไร
ได้มาจากการผสมระหว่าง เอทานอล หรือที่เรียกว่า เอทิลแอลกอฮอล์ (Ethyl Alcohol)ซึ่งเป็นแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ 99.5% โดยปริมาตร ผสมกับน้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่วออกเทน 91 (ชนิดที่มีคุณสมบัติบางตัวต่างจากเบนซิน 91 ที่จำหน่ายอยู่ในปัจจุบัน) ในอัตราส่วนเบนซิน 9 ส่วน เอทานอล 1 ส่วน จึงได้เป็นน้ำมันแก๊สโซฮอล์ ออกเทน 95 ที่มีคุณสมบัติเป็นไปตามข้อกำหนดของกรมธุรกิจพลังงาน กระทรวงพลังงาน
7. ความเป็นมาของ “แก๊สโซฮอล์” ในประเทศไทย
เกิดขึ้นจากแนวพระราชดำริในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เมื่อปี พ.ศ.2528 ที่ทรงเล็งเห็นว่า ประเทศไทยอาจประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำมันและปัญหาพืชผลทางการเกษตรมีราคาตกต่ำ จึงทรงมีพระราชดำริให้โครงการส่วนพระองค์ สวนจิตรลดา ศึกษาถึงการนำอ้อยมาแปรรูปเป็นแอลกอฮอล์ โดยการนำแอลกอฮอล์ที่ผลิตได้นี้มาผสมกับน้ำมันเบนซินผลิตเป็นน้ำมัน “แก๊สโซฮอล์” (Gasohol) เพื่อใช้เป็นพลังงานทดแทน ปี พ.ศ. 2529 ทางโครงการส่วนพระองค์ได้เริ่มผลิตแอลกอฮอล์จากอ้อย หลังจากนั้นได้มีหน่วยงานของรัฐและเอกชนให้ความร่วมมือ ในการพัฒนาแอลกอฮอล์ที่ใช้เติมรถยนต์อย่างต่อเนื่อง จนเมื่อปี พ.ศ. 2539 การปิโตรเลียมแห่งประเทศไทย (ปตท.) ร่วมกับ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วท.) และโครงการส่วนพระองค์ ได้ร่วมกันปรับปรุงคุณภาพแอลกอฮอล์ที่ใช้เติมรถยนต์ โดยการนำแอลกอฮอล์ที่โครงการส่วนพระองค์ผลิตได้ ที่มีความบริสุทธิ์จากเดิม 95% ไปกลั่นซ้ำเป็นแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ 99.5% แล้วจึงนำมาผสมกับน้ำมันเบนซิน ออกเทน 91 ในอัตราแอลกอฮอล์ 1 ส่วน กับเบนซิน 9 ส่วน เป็นน้ำมัน “แก๊สโซฮอล์” ทดลองเติมให้กับรถเครื่องยนต์เบนซินของโครงการส่วนพระองค์ ปัจจุบันนี้ รถเครื่องยนต์เบนซินของโครงการส่วนพระองค์ได้เติมแก๊สโซฮอล์เป็นน้ำมันเชื้อเพลิง จากสถานีบริการน้ำมัน ปตท. ซึ่งตั้งอยู่ในบริเวณโครงการส่วนพระองค์ สวนจิตรดา รวมทั้งปตท. เริ่มเปิดจำหน่ายอย่างเป็นทางการให้กับประชาชนทั่วไป เมื่อวันที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2544 ณ สถานีบริการ ปตท. บริเวณที่ตั้งสำนักงานใหญ่ของ ปตท.
8. ข้อดีของแก๊สโซฮอล์
ข้อดีต่อเครื่องยนต์
- ช่วยประหยัดเชื้อเพลิง เช่นเดียวกับน้ำมันเบนซินออกเทน 95
- ไม่มีผลกระทบต่อสมรรถนะการใช้งานและอัตราการเร่งดีกว่า หรือ ไม่แตกต่างจากน้ำมันเบนซิน 95
- ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการดำเนินการปรับแต่งเครื่องยนต์
- สามารถเติมผสมกับน้ำมันที่เหลืออยู่ในถังได้เลย โดยไม่ต้องรอให้น้ำมัน ในถังหมด
ข้อดีต่อประเทศ
- ช่วยลดการนำเข้าน้ำมันเชื้อเพลิงจากต่างประเทศ ลดการขาดดุลการค้า
- ใช้ประโยชน์จากพืชผลทางการเกษตรสูงสุด และช่วยยกระดับราคาพืชผลทางการเกษตร
- เครื่องยนต์มีการเผาไหม้ที่ดีขึ้นทำให้ช่วยลดมลพิษไอเสียทางอากาศ และแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม
-โดยสามารถลดปริมาณไฮโดรคาร์บอนและคาร์บอนมอนอกไซด์ลง 20-25% ทำให้ลดค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับสุขภาพของประชาชนในประเทศ
- ทำให้เกิดการลดทุนที่หลากหลายทั้งด้านการเกษตรและอุตสาหกรรม
ภาพที่ 1 การทดลองตลาดการใช้แก๊สโซฮอล์
9. นโยบายพลังงานทดแทนด้านเชื้อเพลิงเอทานอล สรุปได้ คือ
เป้าประสงค์ของยุทธศาสตร์เอทานอล
เพื่อสร้างความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศและชุมชนอย่างยั่งยืน
เพื่อสร้างศักยภาพของชุมชนให้เป็นแหล่งผลิตพลังงาน
เพื่อสนับสนุนการพัฒนาอุตสาหกรรมไบโอเคมีในประเทศ
เป้าหมายของยุทธศาสตร์
กระทรวงพลังงานได้กำหนดเป้าหมายให้มีการใช้เอทานอล เพื่อทดแทน MTBE
ในน้ำมันเบนซิน 95 วันละ 1 ล้านลิตร ในปี 2549 และให้มีการใช้เอทานอล
วันละ 3 ล้านลิตร เพื่อทดแทน MTBE ในน้ำมันเบนซิน 95 และ
ทดแทนเนื้อน้ำมันในน้ำมันเบนซิน 91 ภายในปี 2554
10. ไบโอดีเซล
ไบโอดีเซล หมายถึง ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจาการนำน้ำมันพืชมาทำปฏิกิริยาทางเคมีเป็นเอสเตอร์ แล้วได้ไบโอดีเซล และกลีเซอรีน (กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน, 2548)
วัตถุดิบที่มีศักยภาพในการนำมาผลิตไบโอดีเซลในประเทศไทย ได้แก่ น้ำมันพืชใช้แล้ว และน้ำมันพืชสกัดใหม่อีก 8 ชนิด คือ
1. น้ำมันปาล์ม
2. น้ำมันมะพร้าว
3. น้ำมันถั่วเหลือง
4. น้ำมันถั่วลิสง
5. น้ำมันละหุ่ง
6. น้ำมันงา
7. น้ำมันเมล็ดทานตะวัน
8. น้ำมันสบู่ดำ
วัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซล
ภาพที่ 2 วัตถุดิบในการนำไปผลิตน้ำมัน
11. ปาล์มน้ำมัน มีต้นทุนการผลิตและราคาต่ำกว่าพืชน้ำมันชนิดอื่น นอกจากนี้ปาล์มยังสามารถนำไป ใช้ประโยชน์ได้อย่างหลากหลายทั้งในสินค้าอุปโภคและบริโภค
12. ความเป็นมาของ “ดีเซลปาล์มบริสุทธิ์” ในประเทศไทยเกิดขึ้นจากแนวพระราชดำริในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงเล็งเห็นว่าประเทศไทยอาจประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำมันในภาวะที่ราคาน้ำมันแพงขึ้น จึงทรงมีพระราชดำริให้โครงการส่วนพระองค์ สวนจิตรลดา ร่วมดำเนินการวิจัยกับหน่วยงานต่าง ๆ เช่น สถาบันการศึกษา หน่วยงานภาครัฐ และภาคเอกชน ปัจจุบัน พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงจดสิทธิบัตรการใช้น้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ และน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ ผสมกับน้ำมันดีเซล เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลกับกรมทรัพย์สินทางปัญญาเรียบร้อยแล้ว ปตท. ได้สนองพระราชดำริด้วยการร่วมมือกับโครงการส่วนพระองค์ สวนจิตรลดา ทำการวิจัยพัฒนาและปรับปรุงคุณภาพดีเซลปาล์มบริสุทธิ์ จนสามารถใช้กับรถยนต์ดีเซลของโครงการส่วนพระองค์ฯ ได้โดยไม่ประสบกับปัญหาแต่อย่างใด เราทั้งได้เปิดจำหน่ายดีเซลปาล์มบริสุทธิ์ให้กับประชาชนที่สนใจด้วย
13. ดีเซลล์ปาล์มบริสุทธิ์คืออะไร
ดีเซลปาล์มบริสุทธิ์ เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้จาการนำน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ผสมกับน้ำมันดีเซล ในสัดส่วนน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ไม่เกินร้อยละ 10 โดยปริมาต
14. นโยบายรัฐบาลที่เกี่ยวข้อง
- กำหนดชื่อ “ดีเซลปาล์มบริสุทธิ์” คือ น้ำมันปาล์มที่กลั่นบริสุทธิ์ ผสม หรือ ไม่ผสมน้ำมันปิโตรเลียม แล้วใช้ในเครื่องยนต์ดีเซล
- กำหนดแนวทางการสนับสนุนการใช้ดีเซลปาล์มบริสุทธิ์ เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซลและมอบหมายให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องรับไปดำเนินการ
15. ข้อดีของการใช้ดีเซลปาล์มบริสุทธิ์
- สามารถช่วยลดปริมาณมลพิษจากท่อไอเสีย โดยสามารถลดปริมาณควันดำลงได้อย่างมีนัยสำคัญ
- น้ำมันพืชเป็นเชื้อเพลิงสะอาด มีปริมาณกำมะถันน้อยมาก เมื่อเทียบกับน้ำมันดีเซล เมื่อนำมาเป็นเชื้อเพลิงในเมืองใหญ่ และพื้นที่ที่มีปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมจะช่วยลดผลกระทบที่มีต่อสิ่งแวดล้อมได้
- ผู้ที่ใช้ดีเซลปาล์มบริสุทธิ์เติมรถยนต์ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการปรับแต่งเครื่องยนต์นอกจากนี้ยังมีผลดีกับเศรษฐกิจของประเทศ คือ ช่วยประหยัดเงินตราต่างประเทศในการลดการนำเข้าน้ำมันดีเซล
- สร้างความพึงพอใจด้านราคาให้กับเกษตรกร
- รัฐไม่ต้องใช้งบประมาณแผ่นดินในการแทรกแซงราคาน้ำมันปาล์ม
- ช่วยลดมลพิษทางอากาศ ส่งผลดีต่อสุขภาพโดยรวมของประชาชน
ภาพที่ 3 การผลิตไบโอดีเซล
ภาพที่ 4 การผลิตไบโอก๊าซ
14. สบู่ดำ
สบู่ดำ จึงเป็นพืชน้ำมันชนิดหนึ่งที่ได้รับความสนใจ นอกเหนือจากน้ำมันปาล์ม เนื่องจากสบู่ดำเป็นพืชที่ไม่ใช้บริโภค จึงมีความเหมาะสมในการนำมาผลิตเป็นไบโอดีเซล โดยไม่ก่อให้เกิดผลกระทบต่ออุปทานของน้ำมันบริโภค
ภาพที่ 5 ผลสบู่ดำ
15. ประโยชน์ของสบู่ดำ
15.1 ยางจากก้านใบ ใช้ป้ายรักษาโรคปากนกกระจอก
15.2 ลำต้น ตัดเป็นท่อนต้มน้ำให้เด็กกินแก้ซางตาล
15.3 เมล็ด หีบเป็นน้ำมัน ใช้ทดแทนน้ำมันดีเซล ใช้บำรุงรากผม
16. การสกัดน้ำมันสบู่ดำ
16.1 การสกัดในห้องปฏิบัติการ
16.2 การสกัดด้วยระบบไฮดรอริค
16.3 การสกัดด้วยระบบอัดเกลียว
17. ประโยชน์ของการใช้ไบโอดีเซล
17.1 ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม
17.2 ประโยชน์ด้านสมรรถนะเครื่องยนต์
17.3 ประโยชน์ด้านเศรษฐศาสตร์
17.4 ประโยชน์ด้านการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงในประเทศ
17.5 ประโยชน์ด้านความมั่นคง
บทสรุป
การจัดหาพลังงานชีวภาพขึ้นมาทดแทนพลังงานจากฟอสซิล นอกจากจะช่วยลดมลภาวะของโลกได้แล้ว ยังเป็นการช่วยชะลอการใช้ทรัพยากรธรรมชาติที่กำลังจะหมดไปจากโลกให้คงเหลืออยู่เป็นพลังงานที่ยั่งยืน ลดการสูญเสียเงินตราในการนำเข้าน้ำมันเชื้อเพลิงจากต่างประเทศซึ่งมีมูลค่าหลายแสนล้านบาท จึงได้มีการศึกษาการใช้พลังงานจากแหล่งต่าง ๆ ขึ้นมาทดแทน รวมทั้งน้ำมันจากพืช ซึ่งสามารถนำมาใช้ทดแทนพลังงานเชื้อเพลิงได้ เช่น ปาล์มน้ำมัน ละหุ่ง มะพร้าว และสบู่ดำ เมื่อเปรียบเทียบผลดี ผลเสีย และต้นทุนการผลิตแล้วพบว่า สบู่ดำ เป็นพืชที่สามารถนำมาผลิตน้ำมันใช้แทนน้ำมันดีเซลได้ โดยเฉพาะกับเครื่องจักรกลการเกษตร เรือประมงที่มีรอบความเร็วต่ำ น้ำมันสบู่ดำไม่สามารถนำมารับประทานได้ ทำให้ไม่มีการแข่งขันในการผลิตเป็นอาหาร นอกจากนี้สบู่ดำยังเป็นพืชที่มีความทนทานต่อความแห้งแล้งได้ดีเจริญเติบโตเร็ว กากของสบู่ดำสามารถนำมาใช้เป็นปุ๋ย และยังมีผลพลอยได้อื่น ๆ ที่เป็นประโยชน์อีกมาก เช่น ใช้เป็นเวชภัณฑ์ของมนุษย์และสัตว์ได้ และเป็นพืชยืนต้นถาวรที่จะทำให้เกิดป่าไม้ซึ่งมีประโยชน์มหาศาล แต่พันธุ์สบู่ดำที่ปลูกกันโดยทั่วไปเป็นพันธุ์พื้นเมือง ซึ่งให้ผลผลิตค่อนข้างต่ำ ส่วนมากมักจะปลูกเป็นรั้ว ไม่ได้ปลูกในเชิงการค้า ดังนั้น จึงควรมีการวิจัยเพื่อคัดเลือกพันธุ์ของสบู่ดำ ให้ปลูกได้ในสภาวะแวดล้อมต่าง ๆ ทำให้มีปริมาณน้ำมันเพิ่มขึ้น สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานเพื่อทดแทนพลังงานที่จะหมดไปในอนาคต โดยในระยะแรกจะเป็นการปลูกในลักษณะเศรษฐกิจพอเพียง เพื่อใช้ประโยชน์ในครัวเรือนชุมชน แล้วขยายไปสู่การใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์ต่อไป
แบบทดสอบหลังเรียน หน่วยที่ 11
ตอนที่ 1 จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงคำตอบเดียว
1. พืชน้ำมันที่นิยมนำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงคืออะไร
ก. ปาล์ม
ข. สบู่ดำ
ค. มะพร้าว
ง. ทุกข้อคือคำตอบ
2. เอทานอลที่นำไปใช้ในการผลิตสุรามีชื่อเรียกว่าอะไร
ก. Fuel Alcohol
ข. Potable Alcohol
ค. Technical Alcohol
ง. Industrial Alcohol
3. ข้อใดไม่ใช่กลุ่มพืชที่นำมาผลิตเอทานอล
ก. ข้าว
ข. เงาะ
ค. ปีทรุท
ง. ขี้เลื่อย
4. แก๊สโซฮอล์ ได้มาจากข้อใด
ก. ดีเซล 9 เอทานอล 1
ข. ดีเซล 1 เอทานอล 9
ค. เบนซิน 9 เอทานอล 1
ง. เบนซิน 1 เอทานอล 9
5. พืชในข้อใดที่โครงการส่วนพระองค์ สวนจิตรลดา ได้นำมาศึกษาในการแปรรูปเป็นแอลกอฮอล์
ก. อ้อย
ข. ข้าว
ค. ข้าวโพด
ง. มันสำปะหลัง
6. ข้อใดไม่ใช่วัตถุดิบที่มีศักยภาพในการนำมาผลิตไบโอดีเซลในประเทศไทย
ก. น้ำมันงา
ข. น้ำมันปาล์ม
ค. น้ำมันสบู่ดำ
ง. น้ำมันถั่วเขียว
7. การปลูกปาล์มน้ำมัน นิยมปลูกมากในภาคใดของประเทศไทย
ก. ภาคใต้
ข. ภาคเหนือ
ค. ภาคกลาง
ง. ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
8. ปัจจุบันมีการนำส่วนใดของต้นสบู่ดำมาใช้ประโยชน์ในการผลิตเป็นน้ำมันใช้กับเครื่องยนต์ดีเซล
ก. ใบ
ข. ดอก
ค. ลำต้น
ง. เมล็ด
9. สิ่งที่จะต้องคำนึงถึงในการใช้น้ำมันพืชเพื่อทดแทนน้ำมันดีเซล คืออะไร
ก. ความใส
ข. ความขุ่น
ค. ความหนืด
ง. ความเข้มข้น
10. ข้อใด คือประโยชน์จากากรใช้ไบโอดีเซล
ก. ช่วยลดปริมาณมลพิษในอากาศ
ข. สร้างเสถียรภาพความมั่นคงด้านพลังงาน
ค. ลดการนำเข้าน้ำมันดิบจากต่างประเทศ
ง. ทุกข้อคือคำตอบ
1. พืชน้ำมันที่นิยมนำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงคืออะไร
ก. ปาล์ม
ข. สบู่ดำ
ค. มะพร้าว
ง. ทุกข้อคือคำตอบ
2. เอทานอลที่นำไปใช้ในการผลิตสุรามีชื่อเรียกว่าอะไร
ก. Fuel Alcohol
ข. Potable Alcohol
ค. Technical Alcohol
ง. Industrial Alcohol
3. ข้อใดไม่ใช่กลุ่มพืชที่นำมาผลิตเอทานอล
ก. ข้าว
ข. เงาะ
ค. ปีทรุท
ง. ขี้เลื่อย
4. แก๊สโซฮอล์ ได้มาจากข้อใด
ก. ดีเซล 9 เอทานอล 1
ข. ดีเซล 1 เอทานอล 9
ค. เบนซิน 9 เอทานอล 1
ง. เบนซิน 1 เอทานอล 9
5. พืชในข้อใดที่โครงการส่วนพระองค์ สวนจิตรลดา ได้นำมาศึกษาในการแปรรูปเป็นแอลกอฮอล์
ก. อ้อย
ข. ข้าว
ค. ข้าวโพด
ง. มันสำปะหลัง
6. ข้อใดไม่ใช่วัตถุดิบที่มีศักยภาพในการนำมาผลิตไบโอดีเซลในประเทศไทย
ก. น้ำมันงา
ข. น้ำมันปาล์ม
ค. น้ำมันสบู่ดำ
ง. น้ำมันถั่วเขียว
7. การปลูกปาล์มน้ำมัน นิยมปลูกมากในภาคใดของประเทศไทย
ก. ภาคใต้
ข. ภาคเหนือ
ค. ภาคกลาง
ง. ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
8. ปัจจุบันมีการนำส่วนใดของต้นสบู่ดำมาใช้ประโยชน์ในการผลิตเป็นน้ำมันใช้กับเครื่องยนต์ดีเซล
ก. ใบ
ข. ดอก
ค. ลำต้น
ง. เมล็ด
9. สิ่งที่จะต้องคำนึงถึงในการใช้น้ำมันพืชเพื่อทดแทนน้ำมันดีเซล คืออะไร
ก. ความใส
ข. ความขุ่น
ค. ความหนืด
ง. ความเข้มข้น
10. ข้อใด คือประโยชน์จากากรใช้ไบโอดีเซล
ก. ช่วยลดปริมาณมลพิษในอากาศ
ข. สร้างเสถียรภาพความมั่นคงด้านพลังงาน
ค. ลดการนำเข้าน้ำมันดิบจากต่างประเทศ
ง. ทุกข้อคือคำตอบ
