posttoday

ไบโอไฮโดรจีเนทดีเซล อีกพลังงานความหวังใหม่

02 กันยายน 2560

ปัจจุบันเราเริ่มมีรถที่สามารถใช้พลังงานทางเลือกได้หลากหลายมากขึ้น

 โดย กั๊ตจัง

 ปัจจุบันเราเริ่มมีรถที่สามารถใช้พลังงานทางเลือกได้หลากหลายมากขึ้น ทั้งไฟฟ้าและน้ำมัน แต่เมื่อเทียบกับจำนวนรถที่ใช้งานเพื่อการบรรทุกสินค้า รถกระบะที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซล ยังเป็นที่ต้องการอยู่มาก

 ในขณะที่การผลิตน้ำมันไบโอดีเซล มีข้อจำกัดทั้งในแง่การควบคุมคุณภาพและการเพิ่มประสิทธิภาพน้ำมันให้สูงขึ้น "น้ำมันไบโอไฮโดรจีเนทดีเซล" จึงเป็นทางเลือกใหม่ที่มีคุณสมบัติเหมือนน้ำมันดีเซล

 ที่สำคัญ กระบวนการผลิตไบโอไฮโดรจีเนทดีเซล ยังประยุกต์ใช้ผลิตเชื้อเพลิงและผลิตภัณฑ์ที่สำคัญชนิดอื่นๆ  เช่น  H-FAME หรือน้ำมันไบโอดีเซลทางเลือกใหม่คุณภาพสูง Biojet fuel หรือเชื้อเพลิงอากาศยานชีวภาพที่ผลิตจากพืชหรือสัตว์อีกด้วย

 ล่าสุดนักวิจัยชาวไทยได้พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโครงสร้างระดับนาโน เพื่อการผลิต "ไบโอไฮโดรดีออกซิจิเนทดีเซล" (Bio hydrogenated diesel) ด้วยกระบวนการใหม่ที่เรียกว่า “Heterogeneous Catalysis” หรือตัวเร่งปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธ์

 ศ.ดร.สมปอง คล้ายหนองสรวง ผู้อำนวยการฝ่ายวิชาการ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ อธิบายว่า ทีมงานวิจัยได้พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยานาโนสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพเหลว เพราะไทยยังต้องการพลังงานหมุนเวียน เนื่องด้วยทรัพยากรน้ำมันที่มีอยู่อย่างจำกัด และประเทศไทยยังต้องพึ่งพาการนำเข้าพลังงานเป็นจำนวนมาก จากข้อมูลของกระทรวงพลังงานพบว่า มูลค่านำเข้าน้ำมันดิบและน้ำมันสำเร็จรูป สูงราว 1 ล้านล้านบาทในแต่ละปี และมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในอนาคต

ไบโอไฮโดรจีเนทดีเซล อีกพลังงานความหวังใหม่

 "ดังนั้น การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเชื้อเพลิงเหลวที่ได้จากวัตถุดิบชีวภาพในประเทศ จึงเป็นเรื่องที่สำคัญอย่างยิ่ง นอกจากเป็นการส่งเสริมเกษตรกรในประเทศ ลดการพึ่งพาต่างประเทศ ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกแล้ว ยังเป็นการเพิ่มความมั่นคงทางพลังงาน และไทยเรายังมีความพร้อมทางด้านวัตถุดิบ เช่น การเป็นผู้ส่งออกมันสำปะหลังอันดับหนึ่งของโลก รวมทั้งมีอุตสาหกรรมเคมีและเชื้อเพลิงเอทานอลที่พัฒนาแล้ว"‬‬

 สำหรับการสังเคราะห์จะใช้หลายกระบวนการ ตั้งแต่การเตรียมวัสดุนาโนโดยการนำสารละลายมาทำปฏิกิริยา (sol-gel combustion) ซึ่งเพิ่มระดับการผลิต (Scale-up) ได้ง่าย ส่วนการวิเคราะห์คุณสมบัติตัวเร่งปฏิกิริยา จะใช้เทคนิคพื้นฐานทางเคมีฟิสิกส์ร่วมกับเทคนิคชั้นสูง อย่างการใช้แสงซินโครตรอน กระบวนการผลิตไบโอดีเซล ไบโอไฮโดรจีเนทดีเซล โพรเพนไดออล และกรดออร์แกนิก ใช้การทดสอบในเครื่องปฏิกรณ์แบบกะ (High-pressure vessel) เพื่อทำการคัดเลือกแบคทีเรีย และยีสต์เพื่อใช้เป็นตัวเร่งชีวภาพ (Screening) ศ.ดร.สมปอง แจงต่อว่า

 "มีการใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบต่อเนื่องที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นเอง (Trickle-bed reactor) เพื่อทำการเพิ่มประสิทธิภาพ (Optimization) และทดสอบประสิทธิภาพการทำงาน (Performance test) ให้ได้ข้อมูลทางวิศวกรรม สำหรับขยายผลต่อไปได้ และการผลิตไฮโดรเจนใช้เครื่องปฏิกรณ์ แบบเบดนิ่ง (Packed-bed reactor) และคำนวณทาง ทฤษฎีโดยวิธี DFT หรือทฤษฎีฟังก์ชันนัลความหนาแน่นและโปรแกรมอื่นๆ ที่มีความแม่นยำสูง

 "โดยผลที่ได้คือ ไบโอไฮโดรจีเนทดีเซล ที่มีคุณภาพสูงสามารถใช้ได้หลากหลายอุตสาหกรรมตอบสนองความต้องการแหล่งพลังงานใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ซึ่งองค์ความรู้จากโครงการวิจัยนี้บวกกับการพัฒนาต่อยอดองค์ความรู้อย่างต่อเนื่องของทีมวิจัย เป็นประโยชน์อย่างยิ่งในเชิงเศรษฐกิจ นำไปสู่การขยายผลไปยังภาคเอกชน"

 ปัจจุบันมีโครงการ อยู่ระหว่างการดำเนินการร่วมกับภาคเอกชน ศ.ดร.สมปอง ยกตัวอย่างเช่น โครงการสร้างโรงงานต้นแบบในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพชั้นสูงโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานาโน ร่วมกับบริษัท น้ำมันพืชปทุม และโครงการแปรรูปชีวมวลเป็นสารเคมีเพิ่มมูลค่า ร่วมกับบริษัท พีทีที โกลบอล เคมิคอล เป็นต้น ซึ่งอาจทำให้ประเทศไทยกลายเป็นผู้ผลิตไบโอไฮโดรจีเนทดีเซลอันดับต้นๆ ของโลกได้ในอนาคต