ไบโอดีเซล : จากปาล์มน้ำมันสู่น้ำมันเชื้อเพลิง

ไบโอดีเซล เกษตรกรชาวสวนปาล์ม คงเคยสงสัยกันบ้างใช่ไหมครับว่า..ไบโอดีเซลคืออะไร? แล้วเกี่ยวข้องอย่างไรกับปาล์มน้ำมัน? ซีพีไอ มีคำตอบ ก่อนอื่นเรามาทำความเข้าใจความหมายของ ดีเซล กันก่อน

ดีเซล คืออะไร?

ดีเซล หรือ น้ำมันดีเซล เป็นของเหลวที่ให้พลังงานใช้สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล น้ำมันดีเซลสามารถผลิตขึ้นมาได้จากหลายแหล่ง โดยมีแหล่งหลักคือน้ำมันปิโตรเลียม (petroleum) ซึ่งเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีความซับซ้อน เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ มีองค์ประกอบหลักคือ ไฮโดรเจนและคาร์บอน ได้มาจากการสลายตัวของอินทรีย์สารจำนวนมาก ทับถมกันในหินตะกอนภายใต้ความร้อนและความดันมหาศาลภายใต้ผิวโลก เมื่อนำมากลั่นจะได้ผลิตภัณฑ์หลายชนิด เช่น ก๊าซหุงต้ม น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา ยางมะตอย รวมทั้ง ปุ๋ย ยากำจัดศัตรูพืช พลาสติกและยางสังเคราะห์ ส่วนแหล่งอื่นๆ ของน้ำมันดีเซล เช่น ชีวมวล (biomass) ไขมันสัตว์ ไบโอแก๊ส แก๊สธรรมชาติ

ไบโอดีเซล คืออะไร?

ไบโอดีเซล หรือ น้ำมันไบโอดีเซล เรียกทับศัพท์จากภาษาอังกฤษ คำว่า “Biodiesel” (บางท่านเรียก ปาล์มดีเซล)

ไบโอดีเซล เป็นเชื้อเพลิงดีเซลที่เกิดจากผสมระหว่างน้ำมันดีเซลจากปิโตเลียมเข้ากับวัตถุดิบธรรมชาติที่ให้พลังงาน โดยวัตถุดิบธรรมชาติเหล่านี้ยังเป็นทรัพยากรหมุนเวียนด้วย เช่น ปาล์มน้ำมัน น้ำมันพืช ไขมันสัตว์ หรือสาหร่าย จัดเป็นสารพวกเอสเทอร์ (ester) โดยนำน้ำมันดังกล่าวไปผสมกับแอลกอฮอล์ (เช่น เมทานอล หรือ เอทานอล) และมีด่างเป็นตัวทำปฏิกิริยา จะได้กรดไขมันออกมา เรียกว่า fatty acid methyl ester และสารอีกส่วนที่ได้คือกลีเซลรีนซึ่งต้องกรองแยกออกไป

“น้ำมันไบโอดีเซล” เป็นเชื้อเพลิงดีเซลทางเลือกที่มีคุณสมบัติการเผาไหม้เหมือนกับดีเซลจากปิโตรเลียมมาก และสามารถใช้ทดแทนกันได้ นอกจากนี้ยังสามารถย่อยสลายได้เอง ตามกระบวนการชีวภาพในธรรมชาติ และไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม
ในปัจจุบันประเทศไทยไม่มีจำหน่ายน้ำมันดีเซล 100% แล้ว ที่วางจำหน่ายกันอยู่คือ น้ำมันดีเซลผสม B5 (ส่วนผสมจากปาล์ม 5%) ตามที่กฎหมายกำหนด
โดยในแต่ละยี่ห้อจะมีส่วนผสมน้ำมันปาล์มอยู่ที่ 5%-7% แล้วแต่สูตร ส่วนใหญ่การผสมน้ำมันปาล์มกับดีเซลมักจะขึ้นกับภาวะผลผลิตน้ำมันปาล์มโดยถ้ามีมากล้นตลาดก็จะผสมอยู่ที่  7%

สามารถแบ่งเกรดของไบโอดีเซล ดังนี้

• B 100  คือ ไบโอดีเซล 100%
• B 20    คือ ไบโอดีเซล 20%  ผสมกับ ดีเซลจากปิโตรเลียม 80%
• B 5      คือ ไบโอดีเซล 5% ผสมกับ ดีเซลจากปิโตรเลียม 95%
• B 2      คือ ไบโอดีเซล 2% ผสมกับ ดีเซลจากปิโตรเลียม 98%

ขั้นตอนการผลิต ไบโอดีเซล

• กลั่น/สกัดปาล์มน้ำมัน ไปเป็นน้ำมันปาล์มดิบบริสุทธิ์
• นำน้ำมันปาล์มดิบบริสุทธิ์ มาผ่านกระบวนการทางเคมีโดยกับเมทานอล (methanol) และสารเร่งปฏิกิริยา จะได้เป็นไบโอดีเซล กับกลีเซอรีน
• แยกกลีเซอรีนออก และทำความสะอาดไบโอดีเซลให้บริสุทธิ์

วัตถุดิบที่สามารถนำมาใช้ในการผลิต ไบโอดีเซล

1. น้ำมันปาล์มดิบ
2. น้ำมันมะพร้าว ราคาวัตถุดิบต่ำ แต่เสถียรภาพด้านปริมาณและมูลค่าเพิ่มไม่ดีเท่าน้ำมันปาล์มดิบ
3. น้ำมันสบู่ดำ
4. น้ำมันดอกทานตะวัน
5. น้ำมันแรพซีด (rape seed oil)
6. น้ำมันถั่วเหลือง
7. น้ำมันถั่วลิสง
8. น้ำมันละหุ่ง
9. น้ำมันงา
10. น้ำมันพืชใช้แล้ว มักมีปัญหาเรื่องการปนเปื้อนในรูปของน้ำและตะกอน

ศักยภาพของปาล์มน้ำมัน (การให้น้ำมันเมื่อเปรียบเทียบกับพืชชนิดอื่น)

ปาล์มน้ำมันเป็นพืชที่มีศักยภาพในการผลิตน้ำมันต่อพื้นที่สูงสุด เมื่อเทียบกับพืชน้ำมันชนิดอื่น ๆ (ตารางที่ 1) เมื่อเทียบราคาต้นทุนการผลิตน้ำมันในกลุ่มพืชที่ให้น้ำมันที่สำคัญ 4 ชนิด คือ ปาล์มน้ำมัน ถั่วเหลือง เรพสีด และ ทานตะวัน พบว่าน้ำมันปาล์ม (crude palm oil) มีต้นทุนการผลิตต่ำที่สุดคือ กิโลกรัมละ 10-11.50 บาท ในขณะที่ น้ำมันถั่วเหลือง มีต้นทุนการผลิตกิโลกรัมละ 18 บาทแต่ให้น้ำมันสูงสุด

(ตารางที่ 1) การใช้ประโยชน์ปาล์มน้ำมันศักยภาพการผลิตน้ำมันของพืชน้ำมันชนิดต่าง ๆ

สัดส่วนการนำน้ำมันพืชไปผลิตเป็นน้ำมันไบโอดีเซลของประเทศเยอรมัน

ประโยชน์ของน้ำมันไบโอดีเซล

• ช่วยเพิ่มการหล่อลื่นให้เครื่องยนต์ได้ดีกว่ามาก เมื่อเทียบกับน้ำมันดีเซลทั่วไป
• ช่วยสร้างรายได้ให้เกษตรกร เพราะผลิตจากพืชเกษตร
• ช่วยดุลการค้าของประเทศ เพราะสามารถลดการนำเข้าน้ำมันได้ส่วนหนึ่ง รวมทั้งช่วยทดแทนการนำเข้าสารหล่อลื่นจากต่างประเทศ
• ช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม ช่วยลดมลพิษทางอากาศ และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Green House Effect) เพราะผลิตจากพืชมีส่วนเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ให้สมบูรณ์มากยิ่งขึ้น
• ลดมลพิษทางน้ำ การผลิตไบโอดีเซล บี 5 จากน้ำมันพืชใช้แล้ว ช่วยลดการนำไปประกอบอาหารซ้ำ เพราะน้ำมันพืชใช้แล้วมีสารก่อมะเร็ง และก่อมลพิษทางน้ำ
  

น้ำมันไบโอดีเซลต่อผลการทำงานของรถยนต์

ไบโอดีเซลช่วยหล่อลื่นแทนกำมะถัน และลดฝุ่นละอองหรือควันดำ ที่เรียกว่า particulate matter ให้ต่ำลง โดยไม่ทำให้เครื่องยนต์อุดตันเพราะเผาไหม้หมด นอกจากนี้ ความแตกต่างระหว่างไบโอดีเซลกับน้ำมันดีเซล

• น้ำมันไบโอดีเซลไม่มีกำมะถัน ในขณะที่น้ำมันดีเซลมีกำมะถันสูง
• จุดวาบไฟ (flash point) ของน้ำมันดีเซลต่ำ อยู่ที่ประมาณ 50
  ในขณะที่น้ำมันไบโอดีเซลมีจุดวาบไฟของ ประมาณ 100 ขึ้นไป  (โดยปกติค่ามาตรฐานจะอยู่ที่ 130 หากสูงกว่านี้ คือเป็น 150 – 170 จะทำให้รถสตาร์ทติดยาก)

น้ำมันไบโอดีเซลหรือน้ำมันชีวภาพคือน้ำมันอะไรและมีประโยชน์มากน้อยแค่ไหนในปัจจุบัน ?

การใช้น้ำมันปาล์มเพื่อนำมาผลิตเป็นน้ำมันชีวภาพ กำลังได้รับความสนใจ และการสนับสนุนให้มีการพัฒนาอย่างแพร่หลาย เพราะนอกจากจะเป็นแหล่งทดแทนน้ำมัน ซึ่งจะทำให้ลดการนำเข้าน้ำมันจากต่างประเทศแล้ว ยังเป็นความหวังของเกษตรกร ที่จะช่วยแก้ปัญหาราคาน้ำมันปาล์มตกต่ำอย่างต่อเนื่องจากปี 2541 เรื่อยมา และที่สำคัญคือ เป็นพลังงานสะอาด ที่ไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม ความแพร่หลายดังกล่าวเป็นผลให้กรมวิชาการเกษตร มีแนวคิดที่จะขยายพื้นที่การปลูกปาล์มน้ำมันออกไป เพื่อรองรับความต้องการน้ำมันปาล์มสำหรับการผลิตน้ำมันชีวภาพในอนาคต โดยที่มุ่งหวังว่าเกษตรกรผู้ปลูกปาล์มจะมีรายได้เพิ่มขึ้นจากความต้องการซื้อของตลาดที่เพิ่มขึ้น

ไบโอดีเซล ของไทยเกิดขึ้นได้…ด้วยพระมหากรุณาธิคุณและพระปรีชาญาณแห่งองค์พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ในหลวง ร.๙

ด้วยทรงห่วงใยในพสกนิกร และพระวิสัยทัศน์ด้านพลังงานทดแทน ทรงมีดำริเพื่อให้ให้ปัจจุบันประชาชนชาวไทยได้มีทางเลือกในการใช้พลังงานทดแทนในขณะที่ราคาน้ำมันดิบในตลาดโลกมีราคาสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง

• เมื่อปี พ.ศ.๒๕๒๖ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรง ในหลวง ร.๙ ทรงมีพระราชดำริให้มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ สร้างโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดเล็กที่สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จังหวัดกระบี่ และทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้สร้างโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ขนาดเล็ก กำลังผลิตวันละ ๑๑๐ ลิตร ที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาพิกุลทองอันเนื่องมาจากพระราชดำริ จังหวัดนราธิวาส
• ต่อมาในปี พ.ศ.๒๕๒๘ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวพระราชดำเนินพร้อมด้วยสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทอดพระเนตรโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มสาธิตที่มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ และมีพระราชดำรัสให้ไปทดลองสร้างโรงงานให้กลุ่มเกษตรกรที่มีความพร้อมในพื้นที่จริง
• ปีถัดมา มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์จัดสร้างโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มทดลองขึ้นที่สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จังหวัดกระบี่
• ปี พ.ศ.๒๕๓๑ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงมีพระราชกระแสให้สร้างโรงงานแปรรูปน้ำมันปาล์มขนาดเล็กครบวงจร ที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาพิกุลทองอันเนื่องมาจากพระราชดำริ จังหวัดนราธิวาส ซึ่งแล้วเสร็จในปี พ.ศ.๒๕๓๓
• ในปี พ.ศ.๒๕๔๓ โครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดาและกองงานส่วนพระองค์ วังไกลกังวล อำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ เริ่มการทดลองนำน้ำมันปาล์มมาใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล
  จากการทดสอบพบว่า น้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ ๑๐๐ เปอร์เซ็นต์ สามารถใช้เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล โดยไม่ต้องผสมกับน้ำมันเชื้อเพลิงอื่น ๆ หรืออาจใช้ผสมกับน้ำมันดีเซลได้ตั้งแต่ ๐.๐๑ เปอร์เซ็นต์ ไปจนถึง ๙๙.๙๙ เปอร์เซ็นต์

สิทธิบัตรการประดิษฐ์ “การใช้น้ำมันปาล์มกลั่นบริสุทธิ์เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล”
   จากผลความสำเร็จดังกล่าว เมื่อวันที่ ๙ เมษายน พ.ศ.๒๕๔๔ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวจึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้คุณอำพล เสนาณรงค์ องคมนตรี เป็นผู้แทนพระองค์ยื่นจดสิทธิบัตร “การใช้น้ำมันปาล์มกลั่นบริสุทธิ์เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องยนต์ดีเซล” และในปีเดียวกันนั้นสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติอัญเชิญอัญเชิญผลงานของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ๓ ผลงาน คือ ทฤษฎีใหม่ โครงการฝนหลวงและโครงการน้ำมันไบโอดีเซลสูตรสกัดจากน้ำมันปาล์ม ไปร่วมแสดงในงานนิทรรศการสิ่งประดิษฐ์นานาชาติ “Brussels Eureka 2001” ณ กรุงบรัสเซลส์ ประเทศเบลเยี่ยม
โครงการน้ำมันไบโอดีเซลสูตรสกัดจากน้ำมันปาล์ม ได้รับเหรียญทองประกาศนียบัตรสดุดีเทิดพระเกียรติคุณพร้อมถ้วยรางวัล พระอัจฉริยภาพของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวไม่เพียงประจักษ์ในหมู่พสกนิกรชาวไทยเท่านั้น แต่ยังขจรขจายไปในเวทีนานาชาติอีกด้วย

(ขอบคุณภาพและข้อมูลจาก : สำนักนโยบายและแผนพลังงาน กระทรวงพลังงาน)

อ้างอิง
– สำนักนโยบายและแผนพลังงาน กระทรวงพลังงาน
– กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน
– วิกิพีเดีย

แชร์บทความนี้