การนำพลังงานจากชีวมวลไปใช้ประโยชน์ (Hinrich, RA. and Kleinbach, M., 2002; Loehr, J., et al., 1984)

              ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากชีวมวลด้วยเทคโนโลยีต่างๆนั้นมีอยู่หลายชนิดด้วยกัน ดังนี้

              1. เอทานอล  (C₂H₅OH)  เป็นของเหลวไม่มีสีมีจุดเดือดอยู่ที่ 78 °C ในที่นี้หมายถึง เกรนแอลกอฮออล์(Grain alcohol) หรือเอทิลแอลกอฮอล์ (Ethyl alcohol) ซึ่งผลิตได้จากอ้อย ข้าวโพดและไม้ เอทานอลช่วยปรับปรุงสมรรถนะของเครื่องยนต์ (Vehicle performance) ปล่อยก๊าซพิษน้อยกว่าน้ำมันเบนซิน แต่ต้นทุนการผลิตเอทานอลสูงกว่าปิโตรเลียม  เอทานอลสามารถนำมาใช้เป็นพลังงานเชื้อเพลิงได้เลยหรือสามารถนำไปใช้ร่วมกับน้ำมันเบนซินได้ ยกตัวอย่าง เช่น น้ำมัน E10 หมายถึง น้ำมันที่มีส่วนผสมของเอทานอลอยู่ 10% และน้ำมันเบนซิน 90% ซึ่งจะช่วยลดการปลดปล่อย CO ได้ถึง 25-30% อีกทั้งช่วยลดการปลดปล่อย CO₂ และ NO₂ ได้ 10 และ 20%  ตามลำดับ นอกจากนี้เอทานอลยังถูกนำมาใช้แทน MTBE (Methyl tertiary butyl ether) ซึ่งใช้เป็นสารตัวเติมในน้ำมันเบนซินได้อีกด้วย ในประเทศบราซิลจะใช้แอลกอฮอล์บริสุทธิ์ในการเติมรถยนต์     โดยไม่มีการปรับเปลี่ยนเครื่องยนต์ และในประเทศอเมริกามีการใช้พลังงานจากข้าวโพดถึง 1 ใน 8 ของปริมาณข้าวโพดทั้งหมด ในประเทศอาร์เจนตินามีการผลิตเอทานอลในระดับใหญ่ รวมทั้งอีกหลายประเทศมีการผลิต  เอทานอลระดับเล็ก เช่น ประเทศเยอรมัน อิตาลี สวีเดน ฝรั่งเศส เคนยาและประเทศซิมบับเว ส่วนในประเทศจีนมีการกระตุ้นให้มีการนำพลังงานทดแทนมาใช้ทางการค้าและใช้ในทางอุตสาหกรรม (Datar, RP., et al., 2004)

              ข้อดีของการใช้เอทานอลมาผลิตเป็นพลังงาน (Hall, DO. and Rosillo – Calle, F., 1999) คือ

              2. เมทานอล (CH₃OH) เป็นของเหลวไม่มีสีมีจุดเดือดอยู่ที่ 65 °C เรียกอีกอย่างว่า วู๊ดแอลกอฮอล์ (Wood alcohol) หรือเมทิลแอลกอฮอล์ (Methyl alcohol) สามารถผลิตได้จากชีวมวลที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ  ถ่านหินและก๊าซธรรมชาติ ประเทศเยอรมันใช้เมทานอลตั้งแต่ในสงครามโลกครั้งที่ 2 สำหรับเครื่องบินและเรือดำน้ำและใช้เพื่อการเผาไหม้ภายในเครื่องยนต์ หรือ เป็นเชื้อเพลิงในรถแข่ง เมทานอลจากก๊าซธรรมชาติ ถือได้ว่าราคาถูกที่สุด เชื้อเพลิงเมทานอลสามารถผลิตได้จากชีวมวลเกือบทุกชนิดและสามารถนำไปผสมกับน้ำมันเบนซินร้อยละ 15 เพื่อใช้ในเครื่องยนต์โดยไม่ต้องมีการปรับแต่ง แต่เมทานอลไม่สามารถใช้ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้เนื่องจากวัตถุดิบมีราคาสูงและความไม่คุ้มทุน แต่มีการศึกษาการนำเมทานอลไปใช้ในรถยนต์ ซึ่งในทวีปยุโรปจะมีการนำใช้ในรถยนต์ปี ค.ศ. 2010  (Hinrich, RA. and Kleinbach, M., 2002; Hall, DO. and Rosillo – Calle, F., 1999)

              3. เชื้อเพลิงไฮโดรเจน (Hydrogen fuel) เป็นเชื้อเพลิงสะอาดผลิตได้จากก๊าซธรรมชาติ (จากการที่นำ CH₄ ทำปฏิกิริยากับไอน้ำแล้วได้ CO₂ และ H₂) ถ่านหินหรือการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis of water) ซึ่งเชื้อเพลิงที่ได้จากก๊าซธรรมชาติมีราคาถูกที่สุด เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสามารถใช้กับเครื่องยนต์เบนซินปกติได้แต่จะให้ประสิทธิภาพที่ดีมากขึ้นเมื่อใช้กับเครื่องยนต์ที่ผ่านการดัดแปลงแล้ว เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะถูกเก็บในรูปของก๊าซภายใต้ความดันสูง ไฮโดรเจนเหลวหรือโลหะไฮไดรด์ (Metal hydride) การใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะต้องศึกษาต้นทุนและผลผลิตที่ได้ ซึ่งจะต้องทำให้มีต้นทุนที่ต่ำและให้ผลผลิตสูงจึงสามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในการขนส่งได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังต้องมีการพัฒนาวิธีการผลิต การเปลี่ยนรูปพลังงาน การจัดเก็บ การขนส่งและการนำไปใช้ประโยชน์ (Hall, DO. and Rosillo – Calle, F., 1999)

              4. เซลล์เชื้อเพลิง (Fuel cell) เป็นการสร้างกระแสไฟฟ้าโดยใช้การรวมตัวกันของ H₂ และ O₂ พบว่ามีการใช้กันอย่างกว้างขวางในรถยนต์  (Hinrich, RA. and Kleinbach, M., 2002)

              5. ไดเมทิลอีเทอร์ (Dimethyl ether) เป็นเชื้อเพลิงที่น่าสนใจเนื่องจากมีความเหมาะสมกับความต้องการที่หลากหลาย เช่น การนำไปหุงต้มอาหาร การให้ความร้อน การนำไปผลิตเชื้อเพลิงสำหรับการขนส่งและการนำไปผลิตกระแสไฟฟ้า ในประเทศจีนมีการนำ Dimethyl ether  จากถ่านหินมาใช้ประโยชน์ในการหุงต้มอาหารซึ่งมีคุณสมบัติเหมือนกับ LPG โดยในสภาวะปกติ Dimethyl ether จะมีสถานะเป็นก๊าซ ซึ่งสามารถนำไปเก็บภายใต้ความดันที่ไม่รุนแรง นอกจากนี้ Dimethyl ether  ยังใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์ได้เนื่องจาก Dimethyl ether  มีค่าซีเทนสูง (การจุดติดด้วยแรงอัด) การเผาไหม้ที่ปราศจากเขม่าและมีการปลดปล่อย NO₂ น้อยซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน (Jingjing, L., et al., 2001)

              6. ไบโอดีเซล (Biodiesel)  มีสมบัติคล้ายดีเซลปกติโดยสามารถนำไปใช้กับเครื่องยนต์ปกติได้ ซึ่งไบโอดีเซลสามารถผลิตได้จากพืชในตระกูลละหุ่ง ถั่วเหลือง ปาล์ม ดอกทานตะวัน น้ำมันจากสาหร่าย นอกจากนี้ ไบโอดีเซลยังสามารถผลิตได้จากน้ำมันประเภทต่างๆ ข้างต้นที่ผ่านการใช้งานมาแล้วได้อีกด้วย แต่มีการจำกัดอยู่เฉพาะในบางพื้นที่เท่านั้นเนื่องจากตลาดมีขนาดเล็กและใช้ในบางท้องถิ่นเนื่องจากมีต้นทุนสูงและความสามารถในการผลิตไม่เพียงพอ โดยนำไปใช้ในการให้แสงสว่าง ปั้มน้ำ ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงที่ป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเนื่องจากไม่มีกำมะถันและอนุภาคขนาดเล็ก รวมทั้งยังสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติด้วย ไบโอดีเซลเป็นสารในกลุ่ม Monoalkylester ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยา Transesterification ระหว่าง Triglyceride และ Monohydric alcohol (Hossain, ABMS., et al., 2008; Hall, DO. and Rosillo – Calle, F., 1999)

              7. ไบโอก๊าซ (Biogas) สามารถผลิตได้จากการหมักโดยไม่ใช้ออกซิเจนของอินทรีย์วัตถุ มีระบบการผลิตที่ง่ายไม่สลับซับซ้อน สามารถผลิตได้ทั้งในระดับเล็กและใหญ่ ไบโอก๊าซนำไปใช้ประโยชน์ได้ในการให้ความร้อนและใช้ในเครื่องยนต์ สามารถผลิตจากวัตถุดิบหลายชนิดเช่น มูลสัตว์และกากอุตสาหกรรรมในประเทศจีนประสบความสำเร็จในการผลิตไบโอก๊าซจากชีวมวลในระดับกลางและระดับใหญ่จากโรงงานอุตสาหกรรมและกากเหลือทิ้งอินทรีย์  ซึ่งทำในฟาร์มเลี้ยงสัตว์โดยการหมักที่อุณหภูมิห้องและมีการกำจัดกำมะถันออกก่อนนำไปใช้ จากนั้นนำสิ่งที่เหลือจากการผลิตไบโอก๊าซไปทำเป็นปุ๋ยได้อีกด้วยแต่ยังต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมในเรื่องประสิทธิภาพของพลังงานเทคโนโลยีและความคุ้มทุน (Hall, DO. and Rosillo – Calle, F., 1999)

 

• < เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับไดออกซิน
• อาหารดัดแปรพันธุกรรม >

• < Prev
• Next >