ศักยภาพของพืชน้ำมันเพื่อใช้กับเครื่องยนต์
 พิศมัย เจนวนิชปัญจกุล
รองผู้ว่าการวิจัยและพัฒนา
สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)
ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล ปัจจุบันหลายประเทศทั้งประเทศที่พัฒนาแล้วและประเทศกำลังพัฒนา ได้ให้ความสำคัญ และกำหนดเป็นหนึ่งในยุทธศาสตร์พลังงานทดแทนของประเทศ สำหรับประเทศไทย กระทรวงพลังงานได้กำหนดไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกสำหรับภาคขนส่ง โดยมีเป้าหมายการใช้ไบโอดีเซลจำนวน 3 ล้านลิตรต่อวัน ในปี พ.ศ. 2554
|
|  ปริมาณการผลิตพืชน้ำมัน และคุณสมบัติน้ำมันพืชที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซล
 ในการผลิตไบโอดีเซล พืชน้ำมันนับเป็นวัตถุดิบหลักที่ใช้ในการผลิต พืชน้ำมันที่ทำการปลูก และจัดเป็นพืชน้ำมันเศรษฐกิจของประเทศ มีอยู่ 6 ชนิด กล่าวคือ ปาล์มน้ำมัน มะพร้าว ถั่วเหลือง ทานตะวัน ละหุ่ง และถั่วลิสง พื้นที่ผลิตพืชน้ำมันและผลผลิต ดังแสดงในตาราง เมื่อเปรียบเทียบพืชน้ำมันดังกล่าว ทั้งในด้านพื้นที่ในการผลิต และผลผลิตแล้ว ปาล์มน้ำมัน เป็นพืชน้ำมันที่มีศักยภาพสูงสุดในการใช้เป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตไบโอดีเซล
ตารางแสดงพื้นที่ให้ผล และผลผลิตพืชน้ำมันของประเทศระหว่างปี พ.ศ. 2547-2550
|
|
|
|
ที่มา: สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร 2550,https://www.oae.go.th
นอกเหนือจากน้ำมันปาล์มที่เป็นน้ำมันที่มีศักยภาพสูงสุดที่ใช้ผลิตไบโอดีเซลแล้ว น้ำมันพืชใช้แล้ว และน้ำมันสบู่ดำเป็นน้ำมันที่มีศักยภาพรองลงมาในการผลิตไบโอดีเซล สบู่ดำเป็นพืชน้ำมันที่ไม่ใช้เพื่อบริโภค แต่น้ำมันสบู่ดำมีคุณสมบัติที่ดีในด้านความคงตัว ที่มีเสถียรภาพต่อการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นสูงกว่าน้ำมันถั่วเหลืองและน้ำมันทานตะวันที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซลในสหรัฐอเมริกา และยุโรป ดังแสดงในตาราง เมื่อมีกระแสของการต่อต้านการใช้พืชอาหารมาเป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตพืชพลังงาน ทำให้สบู่ดำมีศักยภาพสูงยิ่งขึ้นในการใช้เป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตไบโอดีเซลสำหรับประเทศไทย
ตารางแสดงคุณสมบัติของไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชชนิดต่างๆ
|
|
|
|
 * ขึ้นกับกระบวนการผลิต1
ที่มา: Renewable Energy 2006, Advanced Technology Paths to Global Sustainability, Japan.2
การปลูกสบู่ดำในประเทศไทย ยังไม่มีรายงานชัดเจนว่ามีพื้นที่เพาะปลูกในเชิงพาณิชย์ ในพื้นที่ใด และมีเนื้อที่เพาะปลูกมากน้อยเพียงใด ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2548 เป็นต้นมา มีการเชิญชวนให้ปลูกสบู่ดำตามหัวไร่ ปลายนา สถาบันวิจัยพืชไร่ กรมวิชาการเกษตร3 ได้รายงานว่ายังไม่มีพันธุ์รับรองจากทางราชการ ว่าพันธุ์ใดให้ผลผลิตและมีเปอร์เซ็นต์น้ำมันสูง มีเฉพาะพันธุ์ท้องถิ่นที่ชาวบ้านเรียกตามแหล่งปลูกสบู่ดำ เช่น พันธุ์สตูล พันธุ์น่าน พันธุ์บุรีรัมย์ และพันธุ์มุกดาหาร ที่มีผลผลิตต่ำ ยังไม่คุ้มค่าต่อการลงทุน4 และยังมีโรคและแมลงศัตรูพืช ที่ระบาดทำลายสร้างความเสียหายในการปลูกสบู่ดำด้วย
ด้วยคุณสมบัติหลายประการของน้ำมันพืชที่แตกต่างจากน้ำมันดีเซลที่ได้จากปิโตรเลียม โดยเฉพาะค่าของความหนืด ทำให้ไม่สามารถใช้น้ำมันพืชในเครื่องยนต์ได้โดยตรง จำเป็นต้องเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของน้ำมันพืชด้วยกระบวนการที่เรียกว่า ทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น ไปเป็นสารเอสเทอร์ หรือที่รู้จักกันโดยทั่วไปว่า ไบโอดีเซล จึงใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซลได้ โดยไม่เกิดปัญหากับเครื่องยนต์
|
|
คุณสมบัติของน้ำมันสบู่ดำไม่มีข้อแตกต่างจากน้ำมันพืชโดยทั่วไป กล่าวคือ หากมีการนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงกับเครื่องยนต์โดยตรง อาจทำให้เครื่องเดินได้ แต่จะมีปัญหาตามมา ซึ่งมีงานวิจัยหลายชิ้นที่แสดงผลเช่นนี้ ล่าสุดมีการรายงานผลการวิจัยใช้น้ำมันสบู่ดำกับเครื่องยนต์จักรกลทางการเกษตร ประเภทสูบเดียว1 พบว่า เมื่อใช้น้ำมันสบู่ดำโดยตรงที่ไม่ผสมกับน้ำมันดีเซลใช้เป็นเชื้อเพลิงในการสูบน้ำ สามารถติดเครื่องได้ แต่เดินได้ต่อเนื่องเพียง 17 ชั่วโมง เครื่องก็หยุดลงไม่สามารถเดินต่อได้ เพราะลูกสูบติด การทดลองที่ใช้เชื้อเพลิงที่ผสมน้ำมันสบู่ดำกับน้ำมันดีเซลในสัดส่วน 80:20, 60:40 และ40:60 สามารถเดินเครื่องได้ต่อเนื่อง 38, 147 และ 256 ชั่วโมงตามลำดับ หลังจากนั้นจะเกิดปัญหาเช่นเดียวกัน กล่าวคือ ลูกสูบติด ไม่สามารถเดินเครื่องต่อได้ ปัญหาดังกล่าวไม่เกิดขึ้น เมื่อมีการใช้ไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำ และน้ำมันพืชอื่นๆ เป็นเชื้อเพลิง
|
| การผลิตและการใช้ไบโอดีเซลในประเทศไทย
 ปัจจุบัน มีโรงงานผลิตไบโอดีเซลเชิงพาณิชย์ 9 โรงงาน มีกำลังการผลิตรวม 2,185,800 ล้านลิตรต่อวัน ทำการผลิตโดยใช้น้ำมันปาล์มดิบ ไขปาล์มสเตียรีน และน้ำมันใช้แล้ว การใช้ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกสำหรับภาคขนส่ง ไบโอดีเซลที่ผลิตขึ้นจำเป็นต้องมีคุณภาพตามมาตรฐานที่ประกาศโดยกรมธุรกิจพลังงาน จึงสามารถนำไปผสมกับน้ำมันดีเซลและจำหน่ายในสถานีบริการน้ำมันได้ ตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ 2551 เป็นต้นมา การจำหน่ายน้ำมันดีเซลหมุนเร็วธรรมดา จะมีส่วนผสมของไบโอดีเซลร้อยละ 2 โดยปริมาตร ในทุกสถานีบริการน้ำมัน ส่วนการผสมไบโอดีเซลร้อยละ 5 หรือที่เรียกว่า น้ำมันดีเซลหมุนเร็ว บี 5 มีการจำหน่ายใน 1,943 สถานีบริการน้ำมัน ณ เดือน มิถุนายน 2551
การผลิตไบโอดีเซลในระดับชุมชน ปัจจุบันมีการผลิตและใช้เป็นเชื้อเพลิงกับเครื่องจักรกลทางการเกษตรในชุมชน ทำการผลิตโดยใช้น้ำมันใช้แล้ว และน้ำมันสบู่ดำเป็นวัตถุดิบในการผลิต
การวางแผนเพื่อรองรับเป้าหมายการผลิตและการใช้ไบโอดีเซล 3 ล้านลิตรต่อวันในปี 2554 ต้องมีการบริหารจัดการให้มีวัตถุดิบอย่างเพียงพอ และต้องเป็นวัตถุดิบที่เหลือจากการบริโภค จึงไม่กระทบกระเทือนต่อโครงสร้างราคาและไม่แย่งพืชอาหาร ในการนี้ กระทรวงพลังงาน และกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ร่วมกันจัดทำแผนเพิ่มพื้นที่การปลูกปาล์มน้ำมันเป็น 2.5 ล้านไร่ ภายในปี พ.ศ. 2554 และส่งเสริมให้เพิ่มผลผลิตปาล์มน้ำมันจาก 2.7 ตันต่อปี เป็น 3.3 ตันต่อปี สบู่ดำจาก 0.4 ตันต่อไร่ เป็น 1.2 ตันต่อไร่
|
| มองไปข้างหน้า……ความก้าวหน้าของโลกกับการเตรียมความพร้อมด้านเชื้อเพลิงเหลวชีวภาพของประเทศ
 เมื่อมีกระแสการรณรงค์ลดปัญหาภาวะโลกร้อน การรักษาสิ่งแวดล้อม รวมถึงการต่อต้านการใช้พืชอาหารเป็นพืชพลังงาน ในหลายประเทศได้มีความพยายามในการใช้พื้นที่รกร้าง และพื้นที่เสื่อมโทรมที่ไม่เคยปลูกพืชใดๆนำมาปลูกพืชพลังงาน เช่น ในอินเดียมีการกำหนดพื้นที่ ที่ไม่เคยใช้ประโยชน์ได้มาก่อน นำมาปลูกสบู่ดำ ในการทดลองนั้นได้ทำการปลูกพืชอาหารแซม (Intercropping) ไปด้วยในพื้นที่เดียวกัน ส่วนในประเทศจีนมีการนำพื้นที่ดินเค็ม ใกล้ทะเลที่ไม่เคยปลูกพืชใดมาก่อน ใช้ปลูกข้าวฟ่างหวานเป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตเอทานอล สำหรับประเทศไทยทำการปลูกปาล์มน้ำมันในพื้นที่จังหวัดปทุมธานีในพื้นที่ดินเปรี้ยว ที่เป็นสวนส้มร้างไม่สามารถปลูกพืชอื่นได้ พบว่าสามารถปลูกปาล์มให้ผลดี
แต่เดิมมา ส่วนหนึ่งของการสร้างความเชื่อมั่นในการใช้เชื้อเพลิง เพื่อไม่ให้เกิดปัญหาใดๆกับยานยนต์ ได้มีการสร้างมาตรฐานคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิงที่เหมาะกับเครื่องยนต์ประเภทนั้นๆ เช่น กำหนดมาตรฐานน้ำมันดีเซล และน้ำมันเบนซิน ให้เหมาะกับเครื่องยนต์ดีเซล และเครื่องยนต์เบนซิน ตามลำดับ ต่อมาเมื่อมีการพัฒนาพลังงานทดแทน และใช้เชื้อเพลิงเหลวชีวภาพในเครื่องยนต์ ก็มีการกำหนดมาตรฐานคุณภาพเชื้อเพลิงเหลวชีวภาพเหล่านั้นเช่นเดียวกัน ทั้งนี้เพื่อไม่ให้เกิดปัญหากับเครื่องยนต์ในระยะยาว
ในการกำหนดมาตรฐานเหล่านี้ มักใช้ข้อมูลพื้นฐานจากประเทศที่พัฒนาแล้ว ที่มีงานวิจัยและงานทดสอบเครื่องยนต์รองรับ เช่น มาตรฐานไบโอดีเซลของยุโรป EN 14214 และของสหรัฐอเมริกา ASTM 6751 เป็นต้น อย่างไรก็ตามมาตรฐานเหล่านี้มีการกำหนดคุณภาพของเชื้อเพลิงเฉพาะทางเทคนิคเท่านั้น
|
|
 จากการตื่นตัวถึงปัญหาโลกร้อน และความมั่นคงด้านอาหาร เมื่อเร็วๆ นี้ ในสหภาพยุโรปได้มีการรวมตัวกันของผู้เชี่ยวชาญและผู้แทนจากภาครัฐและเอกชนจำนวน 300 คนในการประชุมโต๊ะกลมว่าด้วยเชื้อเพลิงชีวภาพอย่างยั่งยืน หรือ Roundtable on Sustainable Biofuels5 จัดตั้งคณะกรรมการประกอบด้วยผู้แทนจากหลายภาคส่วน เช่น BP, Bunge, the National Wildlife Federation, UNEP, Swiss and Dutch Federal Agencies, Shell, Toyota, TERI India, UNICA, Petrobras, the World Economic Forum (WEF) และ World Wild Fund for Nature (WWF) มี Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL) เป็นเลขานุการของคณะกรรมการดังกล่าว ได้ประกาศร่างมาตรฐานเชื้อเพลิงเหลวชีวภาพนานาชาติเมื่อวันที่ 13 สิงหาคม 2551 เพื่อรับฟังข้อคิดเห็นจากผู้มีส่วนได้ส่วนเสียจากทั่วโลก หลังจากนั้นคาดว่าจะมีการประกาศเป็นมาตรฐาน ภายในเดือนเมษายน 2552
ร่างมาตรฐานเชื้อเพลิงเหลวชีวภาพนานาชาติฉบับนี้ ไม่มุ่งเน้นเพียงด้านเทคนิคของเชื้อเพลิง ดังเช่นการกำหนดมาตรฐานเชื้อเพลิงทั่วไป แต่เป็นมาตรฐานที่มีข้อกำหนดเกี่ยวข้องกับประเด็นการผลิตเชื้อเพลิงเหลวชีวภาพ ศักยภาพในการลดภาวะโลกร้อน การพัฒนาชนบท การปกป้องสิทธิการใช้ที่ดินและแรงงาน รวมไปถึงผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพ ลดผลเสียที่เกิดกับดินและน้ำ และความมั่นคงของพืชอาหาร ประเด็นข้อกำหนดในร่างนี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับหลายสาขา เช่น ด้านสิ่งแวดล้อม ด้านการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ ด้านพลังงานทดแทน และด้านเศรษฐกิจและสังคม
ถึงแม้ว่ามาตรฐานนี้ จะเกิดจากกิจกรรมในประเทศพัฒนาแล้ว แต่ประเทศไทยควรให้ความสนใจ จัดตั้งคณะทำงานเพื่อทำการศึกษารายละเอียด และติดตามเรื่องนี้อย่างจริงจัง เพื่อเป็นการเตรียมความพร้อมด้านวิชาการ นอกจากนั้นแล้วในการจัดทำแผนพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพของประเทศ ควรคำนึงถึงข้อกำหนดมาตรฐานเชื้อเพลิงเหลวชีวภาพนานาชาตินี้ประกอบด้วย เช่น การขยายพื้นที่ปลูกพืชที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตพืชพลังงาน ต้องทำการฟื้นฟูสภาพของดินที่ใช้ปลูกพืชด้วย เป็นต้น ทั้งนี้เพื่อให้การพัฒนาเชื้อเพลิงเหลวชีวภาพทั้งเอทานอล และไบโอดีเซล ของประเทศเป็นไปได้อย่างยั่งยืน
|
|
เอกสารอ้างอิง
1 T. Baitiang, K. Suwannakit, T. Duangmukpanao, C. Sukjamsri, S. Topaiboul and N. Chollacoop, Effect of Biodiesel and Jatropha oil on Performance, Black Smoke and Durability of Single Cylinder Diesel Engine, 5th Thailand Material Science and Technology Conference, Thailand, September 16-19, 2008.
2 L. Attanatho, P. Thepkhun, A. Suemanotham, K. Petchtabtim, Y. Thanmongkhon, P. Wongharn, P. Jenvanitpanjakul and Y. Yoshimura. Oxidation Stability of Biodiesel from Potential Crops in Thailand. Renewable Energy 2006, Advanced Technology Paths to Global Sustainability, 9-13 October 2006. Chiba. Japan.
3 หนังสือพิมพ์แนวหน้า วันที่ 19 ตุลาคม 2548
4 หนังสือพิมพ์คมชัดลึก 21 ก.ย. 2550 หน้า 10
5 https://EnergyCenter.epfl.ch/Biofuels, August 13, 2008
|
| |
| กระบวนการผลิตเอทานอล
โดยปกติกระบวนการผลิตเอทานอล จะมี 3 ขั้นตอน ดังนี้
|
|
|
|
โดยในกระบวนการหมักวัตถุดิบเพื่อให้เป็นน้ำส่าที่ความเข้มข้น 9 – 10%v/v (by volume) นั้น วัตถุดิบที่นำมาใช้จะเป็นผลิตภัณฑ์จากการเกษตรที่สำคัญหรือเป็นพืชพาณิชย์หลักของแต่ละประเทศ เช่น มันสำปะหลัง อ้อย ข้าวโพด ข้าว หรือแม้กระทั่งวัตถุเหลือจากกระบวนการอุตสาหกรรม เช่น กากน้ำตาล (โมลาส)
|
| การวิเคราะห์กระบวนการผลิต
มีการวิเคราะห์ใน 2 แบบ ได้แก่ การวิเคราะห์ต้นทุนการผลิตและการวิเคราะห์พลังงานที่ใช้ในการผลิต ทั้ง 2 แบบมีผู้วิเคราะห์วิจัยหลากหลายดังต่อไปนี้
• ต้นทุนการผลิต
Yoosin and Sorappatana 1 ได้วิเคราะห์ต้นทุนการผลิตพบว่า ราคาต้นทุนการผลิตของเอทานอลแปรตามราคาวัตถุดิบ ซึ่งสอดคล้องกับพอพงษ์ 2 ที่ได้ทำการวิเคราะห์ต้นทุนการผลิตในแต่ละกระบวนการ โดยต้นทุนจากวัตถุดิบคิดเป็น 60% ในขณะที่ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการคิดเป็น 22% และเงินลงทุนคิดเป็น 18% ดังแสดงในตารางและรูปที่แสดงการวิเคราะห์พลังงานที่ใช้ในแต่ละขั้นตอนการผลิต ซึ่งสอดคล้องกับงานวิจัยของ สุวิทย์ เตีย และคณะ 3 ที่บอกว่าราคาวัตถุดิบมีผลต่อต้นทุนมากที่สุด
|
|
ตารางแสดง Cost structures of the unit costs of the ethanol production for the selective crops and molasses
|
|
|
|
|
|
• วิเคราะห์พลังงานในการผลิต
การวิเคราะห์พลังงานที่ใช้ในการผลิตเอทานอลแต่ละขั้นตอนพบว่า ในขั้นตอนการกลั่นเอทานอล ความเข้มข้นจากน้ำส่า 7 – 10%v/v ไปจนถึงความเข้มข้น 95%v/v จะใช้พลังงานมากที่สุดถึง 96% 2 ดังรูป ข. โดยเมื่อพิจารณาพลังงานที่ใช้ทั้งหมดในการผลิตตามกระบวนการผลิตมีค่า 10.353 – 14.131 MJ/l ethanol เมื่อพิจารณาพลังงานที่ได้จากเอทานอล 1 ลิตรมีค่า 23.466 MJ/l ethanol (ค่า HHV) ดังนั้นเมื่อพิจารณาความได้เปรียบเชิงพลังงาน
|
|
|
|
ซึ่งหมายถึงว่า พลังงานที่ได้โดยการใช้พลังงานในการผลิตมากกว่ากันอยู่ 9,351 – 13,133 MJ/l ethanol
|
|
• การจำแนกพลังงานในการผลิตแบบครบวงจร
การพิจารณาในเรื่องความได้เปรียบเชิงพลังงานได้รับความสนใจมากขึ้นในปัจจุบัน 4, 5 ภายใต้แนวคิดใหม่ที่ว่าพลังงานที่ใช้ในการผลิตเอทานอลไม่ได้หมายความเฉพาะการผลิตในโรงงาน แต่รวมตั้งแต่กระบวนการปลูก การบำรุง ดูแลรักษา ตลอดจนการขนส่ง เป็นการพิจารณาตั้งแต่กระบวนการปลูกจนผลิตเอทานอล 1 ลิตร ตลอดวงจร ในแนวคิดที่เรียกว่า เทคนิคการประเมินวัฏจักรชีวิตแบบครบวงจร LCA (Life Cycle Assessment)
จากแนวคิดที่คิดพลังงานทั้งกระบวนการผลิตพบว่า มีค่าพลังงานที่ได้สุทธิดังแสดงในตาราง จะพบว่าในบางกระบวนการของการผลิตหากใช้เทคโนโลยีที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้ความได้เปรียบเชิงพลังงานลดลง
|
|
|
|
• การใช้พลังงานทางเลือกในการผลิตเอทานอล
จากการวิเคราะห์แบบครบวงจรพบว่า มีการใช้พลังงานในการผลิตเอทานอลทำให้ความได้เปรียบเชิงพลังงานลดน้อยลง แนวทางลดการใช้พลังงานในการผลิตพบว่า พลังงานในกระบวนการกลั่นมีค่ามากที่สุดในกระบวนการผลิต2 จึงมีความพยายามลดพลังงานในกระบวนการนี้ โดยงานวิจัยภายใต้โครงการวิจัยของ อภิชิต เทอดโยธิน และคณะ 6 ที่ใช้รังสีอาทิตย์โดยใช้ตัวเก็บรังสี 2 ชนิด โดย จิรวรรณ เตียรถ์สุวรรณ และคณะ 7 ใช้ตัวเก็บรังสีแบบแผ่นเรียบในกระบวนการกลั่นและใช้พลังงานจากกระบวนการหมักในผลงานวิจัยของ กล้าณรงค์ ศรีรอต และคณะ 8 ในขณะที่ ทนงเกียรติ เกียรติศิริโรจน์ และคณะ 9 ใช้ตัวเก็บรังสีเป็นเทคนิคปั๊มฟองช่วยในกระบวนการกลั่นได้เอทานอลความเข้มข้น 70 – 75%v/v และ 80%v/v ตามลำดับ โดยมีผลการวิจัยแสดงรูป
|
|
|
|
รูปแสดงต้นทุนและพลังงานในกระบวนการผลิตเอทานความเข้มข้น 75% v/v
จากงานวิจัยของ จิรวรรณ เตียรถ์สุวรรณ และคณะ 6 พบว่ามีการใช้พลังงานน้อยลงในแง่การผลิต และเมื่อพิจารณาในแง่ต้นทุนการผลิตก็พบว่า ในการใช้พลังงานจากรังสีอาทิตย์ในการกลั่นมีค่าต่ำกว่าการใช้เชื้อเพลิงอื่นในการผลิต
การวิเคราะห์แบบครบวงจร โดยงานวิจัยของ ทนงเกียรติ เกียรติศิริโรจน์ และคณะ 8 คิดพลังงานที่ใช้ในการผลิตตั้งแต่การเพาะปลูกจนถึงกระบวนการกลั่นที่ได้เอทานอลความเข้มข้น 80%v/v โดยเปรียบเทียบพลังงาน 2 ชนิด การใช้รังสีอาทิตย์ และ LPG ดังรูป
|
|
|
|
รูปแสดงต้นทุนและพลังงานในกระบวนการผลิตกลั่นเอทานอลความเข้มข้น 80%v/v
จากการพิจารณาพลังงานที่ใช้ในการผลิตพบว่า มีการใช้พลังงานในการผลิตมากกว่าพลังงานที่ได้ของเอทานอลที่ 1 ลิตร แต่ในแง่ต้นทุนการผลิตพบว่า มีต้นทุนการผลิตที่ใช้ LPG เป็นเชื้อเพลิงร่วมกับการใช้พลังงานในการผลิตเอทานอลมีต้นทุนต่ำที่สุดในทั้ง 3 กรณี
|
| สรุป
จากการวิเคราะห์พลังงานในแนวคิดปัจจุบันที่วิเคราะห์พลังงานในการประเมินวัฏจักรชีวิตแบบครบวงจร (Life Cycle Assessment) พบว่าพลังงานที่ใช้ผลิตเอทานอลมีค่ามากขึ้นจนทำให้ความได้เปรียบเชิงพลังงานมีค่าลดลง เมื่อพิจารณาถึงปัญหาของวิกฤตพลังงานของโลกในปัจจุบันจึงมีความพยายามในการลดการใช้พลังงานในการผลิตเอทานอล เพื่อให้ได้ประโยชน์จากการใช้เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงให้มากที่สุด เช่น การใช้พลังงานทางเลือกมาช่วยในกระบวนการผลิตเพื่อให้ได้ความได้เปรียบเชิงพลังงานในการผลิตเอทานอลมากขึ้น เพื่อส่งเสริมแนวคิดปัจจุบันที่พิจารณาถึงความคุ้มค่าของการใช้พลังงานของโลกเพื่อให้โลกสามารถมีพลังงานไว้ใช้ได้อย่างยั่งยืนในอนาคต
|
|
เอกสารอ้างอิง
1. Suthamma Yoosin and Chumnong Sorapipatana, “A Study of Ethanol Production Cost for Gasoline Substitution in Thailand and Its Competitiveness,” Thammasat Int. J. Sc. Tech., Vol. 12, No. l, January-March 2007, pp. 69–80.
2. พอพงศ์ อนุดิษฐ , 2544, การประเมินพลังงานและเศรษฐศาสตร์ของกระบวนการผลิตเอทานอล, วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาเทคโนโลยีอุณหภาพ คณะพลังงานและวัสดุ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, 68 หน้า.
3. สุวิทย์ เตีย, บุณยพัต สุภานิช และสุทธิดา สาย, 2545, รายงานการวิจัยฉบับสมบูรณ์ โครงการการประเมินความเป็นไปได้ของการผลิตเชื้อเพลิงเอทานอลจากผลผลิทางการเกษตรของประเทศไทย (Feasibility study on the ethanol production system based on Thailand’s agricultural products), สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ, 47 หน้า.
4. “The Net Energy Balance of Ethanol Production” Issue Brief was produced and is distributed as part of the Ethanol Across America education campaign.
5. THU LAN THI NGUYEN, SHABBIR H. GHEEWALA AND SAVITRI GARIVAIT, 2007, “Full Chain Energy Analysis of Fuel Ethanol from Cassava in Thailand, “ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY, Vol 41, No. 11, pp.4135-4142.
6. อภิชิต เทอดโยธิน, สร้อยดาว วินิจนันทรัตน์ และปรีชา เติมสุขสวัสดิ์, 2551, ชุดโครงการการจัดการการผลิตเอทานอลระดับชุมชนด้วยเทคนิคการประเมินผลกระทบด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อมแบบครบวงจร, รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
7. จิรวรรณ เตียรถ์สุวรรณ, วารุณี เตีย, ยุวพิน ด่านดุสิตาพันธ์, นันทน์ ถาวรังกูร, ปิยะ เสียงสุคนธ์, ธวัชชัย ชยาวนิช, ธิบดินทร์ แสงสว่าง, จารุวัฒน์ เจริญจิต และธีรนันทา ฤทธิ์มณี, 2551, การพัฒนาระบบการกลั่นเอทานอลโดยใช้รังสีอาทิตย์เพื่อลดพลังงานช่วงต้นก่อนส่งเข้าโรงงานผลิตเอทานอลในชุมชนตัวอย่าง, ชุดโครงการการจัดการการผลิตเอทานอลระดับชุมชนด้วยเทคนิคการประเมินผลกระทบด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อมแบบครบวงจร, รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
8. กล้าณรงค์ ศรีรอต, เกื้อกูล ปิยะจอมขวัญ, สุทธิพันธ แก้วสมพงษ์, ปฐมา จาตกานนท์ และสิทธิโชค วัลลภาทิตย์, 2551, การผลิตน้ำหมักจากมันสำปะหลังโดยกระบวนการย่อยเป็นน้ำตาลและหมักในขั้นตอนเดียวกันเพื่อใช้สำหรับกลั่นเป็นเอทานอลระดับชุมชน, ชุดโครงการการจัดการการผลิตเอทานอลระดับชุมชนด้วยเทคนิคการประเมินผลกระทบด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อมแบบครบวงจร, รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
9. ทนงเกียรติ เกียรติศิริโรจน์ และณัฐนี วรยศ, 2551, การเลือกขนาดของโรงกลั่นเอทานอล พลังงานแสงอาทิตย์ในระดับชุมชนชนบท, ชุดโครงการการจัดการการผลิตเอทานอลระดับชุมชนด้วยเทคนิคการประเมินผลกระทบด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อมแบบครบวงจร, รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
|
|
|