เอทานอล ( Ethanol )
ขอบคุณข้อมูลภายใต้ความร่วมมือของ บริษัท ปตท.จำกัด (มหาชน) และ วิชาการ.คอม
https://www.pttplc.com/TH/Default.aspx
เอทานอล ( Ethanol )
เอทานอล หรือ เอทิลแอลกอฮอล์ คือ แอลกอฮอล์ชนิดหนึ่ง ที่มีสูตรเคมี C2H5OH มีลักษณะเป็นของเหลวใส ไม่มีสี ติดไฟง่าย มีความไวไฟและค่าออกเทนสูง ( เอทานอลบริสุทธิ์ร้อยละ 99.8 มีค่าออกเทนสูงถึง 113 ) สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้มากมาย อาทิ ใช้ผลิตอาหาร และเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ใช้เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรม ใช้เป็นเชื้อเพลิง ฯลฯ
เอทานอล ผลิตได้ทั้งจากกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมี โดยมีเอทิลีนเป็นวัตถุดิบ และกระบวนการทางชีวเคมี โดยใช้พืชผลหรือวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรที่มีแป้งและน้ำตาลสูงเป็นวัตถุดิบ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ได้รับความนิยมและมีวัตถุดิบที่สามารถเลื่อกใช้ได้หลากหลายชนิดตามความเหมาะสมของแต่ละประเทศ เช่น ข้าวโพด ข้าวฟ่าง มันสำปะหลัง อ้อย กากน้ำตาล สาหร่าย ฯลฯ นอกจากนั้นยังมีความพยายามพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อการผลิตเอทานอลจากวัตถุดิบที่มี เซลลูโลสสูง เช่น ฟางข้าว ขี้เลื่อย หญ้า เป็นต้น
การผลิตเอทานอล
การผลิตเอทานอลจากพืชผลทางการเกษตรมี 2 กระบวนการหลัก คือ การะบวนการหมัก (Fermentation ) และ กระบวนการกลั่น ( Distillation ) ในกรณีใช้ผลิตผลพวกแป้ง เช่น มันสำปะหลัง จะเพิ่มขั้นตอนการเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาลก่อน โดยการบดให้ละเอียด ต้มให้สุกแล้วใช้เอนไซม์ย่อยสลายแป้งให้เป็นน้ำตาล
กระบวนการหมัก หมายถึง ขั้นตอนการใช้ยีสต์เพื่อเปลี่ยนน้ำตาลเป็นแอลกอฮอล์ หรือ เอทานอล ส่วนกระบวนการกลั่นคือ การนำเอทานอลที่ได้จากการหมักไปกลั่นที่ความดับบรรยากาศ จะได้เอทานอลที่มีความบริสุทธิ์ถึงร้อยละ 95.6 โดยปริมาตรแต่ถ้านำไปใช้เป็นเชื้อเพลิง ต้องใช้เทคนิคอื่นๆ มาช่วยแยกน้ำออกอีกครั้ง เพื่อให้ได้เอทานอลที่มีความบริสุทธิ์ ไม่ต่ำกว่าละ 99.5 โดยปริมาตร ซึ่งเรียกว่าเอทานอลบริสุทธิ์ (Absolute Alcolhol ) หรือ เอทานอลไร้น้ำ ( Angydrous Alcohol )
รูปแบบการใช้เอทานอล
เอทานอลนำเอามาใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ 3 รูปแบบ
- ใช้เป็นเชื้อเพลิงโดยตรง ทดแทนน้ำมันเบนซิน และน้ำมันดีเซล โดยเครื่องยนต์ของรถยนต์ต้องได้รับการออกแบบเป็นพิเศษ ให้สามารถต้านทานการกัดกร่อนได้ เนื่องจากเอทานอลสามารถกัดกร่อนโลหะ ยาง และพลาสติกบางชนิดที่ใช้เป็นชิ้นส่วนของรถยนต์และอุปกรณ์
- นำไปผสมกับน้ำเบนซิน หรือน้ำมันดีเซลในสัดส่วนต่างๆ ตามการเลือกใช้ของแต่ละประเทศ ซึ่งหากผสมกับน้ำมันเบนซินในสัดส่วนร้อยละ 10 โดยปริมาตร เรีนกว่าน้ำมันแก๊สโซฮอล์ (Gasohol) แต่ถ้าผสมสัดส่วนที่แตกต่างไปจากร้อยละ 10 โดยปริมาตร เช่นผสมในสัดส่วนร้อยละ 85 เรียกว่าน้ำมัน E85
- ใช้เป็นสารเพิ่มค่าออกเทนนน้ำมันเบนซิน เนื่องจากเอทายอลมีค่าออกเทนสูง โดยค่าออกเทนจะเพิ่มขึ้นตามค่าสัดส่วนของเอทานอลที่ผสมในน้ำมันเบนซิน
การใช้เอทานอลจะช่วยพัฒนาสิ่งแวดล้อม เนื่องจากเป็นเชื้อเพลิงที่ไร้สารมลพิษ เช่น ซัลเฟอร์และมีโมเลกุลของออกซิเจนเป็นส่วนประกอบถึงร้อยละ 35 โดยน้ำหนัก เมื่อนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์จึงเกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์กว่าเชื้อเพลิงทั่วไป ระบบเครื่องยนต์ที่ใช้เอทานอลจึงสะอาดกว่าเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน หรือดีเซล
อย่างไรก็ตามการนำเอทานอลมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์นั้น สามารถดำเนินการได้ดีในประเทศที่มีการผลิตพืชผลทางการเกษตรมากเพียงพอจนสามารถผลิตเอทานอลใช้กับยานพาหนะ เช่น ประเทศบราซิลใช้เอทานอลที่ผลิตจากอ้อย ส่วนในประเทศสหรัฐอเมริกา เอทานอลส่วนใหญ่ผลิตจากข้าวโพด นอกจากการใช้เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์แล้ว ปัจจุบันยังมีการพยายาม ทดลองใช้เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินอีกด้วย