สุดยอดคนไทย!! ผลิตน้ำมันดิบจากใบอ้อย ได้เป็นที่แรกของโลก

สุดยอดคนไทย!! ผลิตน้ำมันดิบจากใบอ้อย ได้เป็นที่แรกของโลก

รู้หรือไม่? ใบอ้อย 4 กิโลกรัม สามารถผลิตเป็นน้ำมันดิบได้ถึง 1 ลิตร ใช้ระยะเวลา 30-40 นาที ดังนั้น ถ้าใบอ้อย 10 ล้านตัน จะทำให้ได้น้ำมันดิบประมาณ 2.5 พันล้านลิตรเลยทีเดียว!!

ทั้งที่บราซิล สหรัฐอเมริกา ขึ้นชื่อมีพื้นที่ ปลูกอ้อยมาก ไทยเทียบไม่ติดฝุ่น…แต่วันนี้ไทยจะเป็นประเทศแรกของโลกที่สามารถนำใบอ้อยมา ผลิตเป็นน้ำมันดิบเทียบเท่าน้ำมันจากใต้พื้นพิภพ

ผลงานวิจัยของ รศ.ดร.รัชพล สันติวรากร อาจารย์วิศวกรรมเครื่องกล พร้อมด้วย นายวศกร ตรีเดช นักศึกษาระดับปริญญาเอก ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

ไปคว้ารางวัลเหรียญเงิน หรือ Silver Prize ในการประกวดและแสดงผลงาน Seoul International Invention 2014 หรือ SIIF ซึ่งเป็นการประกวดนวัตกรรมระดับชาติ ณ กรุงโซล ประเทศเกาหลีใต้ เมื่อวันที่ 26 พฤศจิกายน ถึง 2 ธันวาคม 2557 ที่ผ่านมา

รศ.ดร.รัชพล สันติวรากร เผยว่า “ผลงานวิจัยนี้สอดคล้องกับการแก้ไขปัญหาสภาวะการขาดแคลนน้ำมันเชื้อเพลิงของโลก จึงทำให้ประสบความสำเร็จได้รับ Silver Prize ในงาน Seoul International Invention 2014 ซึ่งเป็นงานประกวดนวัตกรรมระดับชาติ

นโยบายของประเทศไทยก็มีการส่งเสริมการใช้พลังงานทดแทนมากขึ้น จากการสำรวจประเทศไทยพบว่ามีปริมาณชีวมวลจำนวนมาก และชีวมวลหลายอย่างถูกนำไปใช้ประโยชน์อย่างไม่คุ้มค่า อาทิเช่น ใบอ้อย แกลบ กากอ้อย ไม้ และฟืน เป็นต้น

โดยชีวมวลดังกล่าวสามารถนำมาแปรรูปเป็นแหล่งพลังงานทดแทนได้อย่างมีศักยภาพ คณะวิจัยจึงเลือกใบอ้อยซึ่งมีค่าความร้อนสูงเมื่อเทียบกับชีวมวลประเภทอื่น และยังเป็นวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่มีปริมาณกว่า 10 ล้านตันต่อปี มาใช้ในการวิจัยครั้งนี้

ผลงานวิจัยพบว่า ใบอ้อย 4 กิโลกรัม ได้น้ำมันดิบ 1 ลิตร ใช้ระยะเวลา 30-40 นาที ดังนั้นถ้าใบอ้อย 10 ล้านตัน จะทำให้ได้น้ำมันดิบประมาณ 2.5 พันล้านลิตร ซึ่งมีมูลค่ามหาศาลเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกที่จะช่วยสร้างความมั่นคงทางด้านพลังงานและเศรษฐกิจให้ประเทศไทยได้”

ศ.ดร.รัชพล กล่าวว่า “เตาปฏิกรณ์ฟลูอิดไดซ์เบดซึ่งมีลักษณะเป็นหอสูง 154 เซนติเมตร ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เซนติเมตร เพื่อเผาใบอ้อยที่ถูกบดละเอียด ผงใบอ้อยจะถูกป้อนเข้าด้วยระบบที่มีอัตราการป้อนที่ 10 กิโลกรัมต่อชั่วโมง

โดยภายในบรรจุเม็ดทรายซึ่งใช้เป็นตัวนำความร้อนจากก๊าซไนโตรเจนที่ผ่านฮีตเตอร์ควบคุมให้ได้อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส เป่าขึ้นจากด้านล่างของหอเตาปฏิกรณ์ ทำให้เม็ดทรายร้อนและเคลื่อนไหวลักษณะแขวนลอยอยู่ภายในหอเตาปฏิกรณ์ ผงใบอ้อยจึงถูกเผาไหม้กลายสภาพเป็นไอ

นอกจากนี้ยังได้มีการออกแบบภายในให้มีระบบดักจับผงใบอ้อยที่เกิดจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ด้วยไซโคลน 2 ชุด เมื่อไอจากการเผาไหม้ผ่านเข้าสู่ระบบควบแน่นที่อุณหภูมิ -4 องศาเซลเซียส จึงกลายเป็นน้ำมันดิบด้วยเทคโนโลยีไพโรไลซิสในการใช้ความร้อนสกัดน้ำมันจากชีวมวล”

รศ.ดร.รัชพล กล่าวต่อว่า “ปัจจัยที่ส่งผลต่อปริมาณน้ำมันดิบที่ได้ คือ อุณหภูมิของหอเตาปฏิกรณ์ และอัตราการไหลของก๊าซไนโตรเจน

หากสัดส่วนไม่เหมาะสมจะทำให้เกิดปริมาณไอที่ไม่กลั่นตัวเป็นน้ำมันดิบสูงขึ้น และปริมาณถ่านชาร์หรือผงใบอ้อยที่เกิดจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์มากขึ้น โดยน้ำมันดิบที่ได้ยังมีน้ำเป็นส่วนประกอบอยู่

เนื่องจากความชื้นของใบอ้อยและธาตุไฮโดรเจนที่ทำปฏิกิริยาความร้อนกลั่นตัวออกมาเป็นน้ำ จึงต้องทำการต้มที่จุดเดือดของน้ำอุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส เพื่อขับน้ำที่เป็นส่วนประกอบในน้ำมันดิบออก จากนั้นนำน้ำมันดิบที่ได้มาวิเคราะห์คุณสมบัติเบื้องต้น

พบว่า ค่าความร้อนเชื้อเพลิง ค่าความหนืด ความหนาแน่น และความเป็นกรดด่าง เมื่อผ่านการกลั้นกลายเป็นน้ำมันดีเซลจะมีค่าใกล้เคียงกับน้ำมันดีเซลที่ใช้ทั่วไปในปัจจุบัน

โดยมั่นใจว่าถ้ามีการปรับปรุงคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพนี้ จะสามารถนำไปใช้ทดแทนน้ำมันเชื้อเพลิงที่ขาดแคลนในปัจจุบันได้ แต่จากผลงานวิจัยนี้ซึ่งเป็นเครื่องต้นแบบ ยังพบสิ่งที่ต้องพัฒนาหลายอย่าง อาทิเช่น เศษผงใบอ้อยที่เกิดการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์”

“โครงการวิจัยเตาปฏิกรณ์ฟลูอิดไดซ์เบด ผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพจากใบอ้อย ด้วยเทคโนโลยีไพโรไลซิส จึงดำเนินการวิจัยต่อในเตาปฏิกรณ์รุ่นที่สองซึ่งได้มีการออกแบบและสร้างขึ้นใหม่

โดยพัฒนาต่อยอดจากเตาปฏิกรณ์รุ่นแรก เช่น หอเตาปฏิกรณ์ที่มีความสูงกว่า 220 เซนติเมตร ระบบป้อนผงใบอ้อยแบบใหม่ ระบบวนลูปผงใบอ้อยจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์กลับเข้าสู่หอเตาปฏิกรณ์ใหม่เพื่อพัฒนาเครื่องรุ่นที่สองให้เกิดการเผาไหม้สมบูรณ์ 100 เปอร์เซ็นต์ ระบบควบแน่นให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น เป็นต้น นอกจากนี้ยังจะมีการนำชีวมวลประเภทอื่นมาใช้ในการทดลองอีกด้วย” รศ.ดร.รัชพล กล่าวในที่สุด