วิทย์น่ารัก CuTE SCIENCE ทรัพยากรพลังงาน
ทรัพยากรพลังงาน เชื้อเพลิงซากดึกด าบรรพ์ เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพของซากสิ่งมีชีวิตในอดีต โดย กระบวนการทางเคมีและธรณีวิทยา เชื้อเพลิงซากดึกด าบรรพ์ ได้แก่ ถ่านหิน หินน ้ามัน และปิโตรเลียม ซึ่ง เกิดจากวัตถุต้นก าเนิด และสภาพแวดล้อมการเกิดที่แตกต่างกัน ท าให้ได้ชนิดของเชื้อเพลิง ซากดึก ด าบรรพ์ที่มีลักษณะ สมบัติ และการน าไปใช้ประโยชน์แตกต่างกัน ส าหรับปิโตรเลียมจะต้องมีผ่านการกลั่น ล าดับส่วนก่อนการใช้งาน เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์เหมาะสมต่อการใช้ประโยชน์ เชื้อเพลิงซากดึกด าบรรพ์เป็น ทรัพยากรที่ใช้แล้วหมดไป เนื่องจากต้องใช้เวลานานหลายล้านปี จึงจะเกิดขึ้นใหม่ได้ วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน เชื ้ อเพล ิ งซากด ึ กดา บรรพ ์ ถ ่ านห ิ น น ้ามัน วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน ถ ่ านห ิ น ค ื อ การทับถมของซากพืชในยุคดึกด าบรรพ์เป็น เวลายาวนานหลายล้านปีจนเปลี่ยนสภาพและองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็น คาร์บอน และเป็นแร่ที่ติดไฟได้ สามารถ ท าประโยชน์ได้มากมาย นอกจากนั้นยังมีราคาถูกและ พบได้ทั่วโลก จึงเป็นที่นิยมในการใช้ สร้างพลังงานอย่างมาก วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน การเก ิ ดถ ่ านห ิ น บริเวณแอ่งน ้าเหมาะต่อการเจริญเติบโตของพืช และซากพืชที่ตายจะถูกทับถมกลายเป็นพีต พีต วิทย์น่ารัก
พีต (Peat) มีคาร์บอน 60% พีตเป็ นถ่านหิน ในขั้น เริ่มต้นของกระบวนการเกิดถ่านหิน มีซากพืชบางส่วน ยังสลายตัวไม่ หมด มีสีน ้าตาลจนถึงสีด า มีความชื้นสูง การน ามาใช้จะต้องน าไป ผ่านกระบวนการไล่ความชื้นหรือ ท าให้แห้งก่อน ความร้อนจากการ เผาพีตจะสูงกว่าจากไม้ และมีข้อดี คือ มีก ามะถันต ่ากว่าน ้ามันและ ถ่านหินอื่น ๆ พบมากในที่ราบน ้าท่วมถึง พีตที่เป็นชั้นหนา มักพบ ในป่าพรุ ทรัพยากรพลังงาน Peat วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน การเก ิ ดถ ่ านห ิ น (ต ่ อ) หลังจากเกิดการเปลี่ยนแปลงทางธรณี พีตจะถูกกดทับและดันลงสู่ชั้นดินที่ลึกมากขึ้น ล ิ กไนต ์ วิทย์น่ารัก
ล ิ กไนต ์(Lignite) มีคาร์บอน 55-60% ลิกไนต์เป็นถ่าน หินที่ซากพืชสลายตัวหมด ไม่เห็น โครงสร้างของพืช มีลักษณะเนื้อ เหนียวและมีผิวด้าน สีเข้ม ปริมาณออกซิเจนและความชื้นต ่า มี คาร์บอนสูงกว่าพีต เมื่อติดไฟมีควันและเถ้าถ่านมาก ทรัพยากรพลังงาน Lignite วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน การเก ิ ดถ ่ านห ิ น (ต ่ อ) ความร้อนและแรงกดดันท าให้ถ่านหินแปรสภาพไปจากเดิม ซบ ั บ ิ ทม ู ินัส วิทย์น่ารัก
ซ ั บบ ิ ท ู ม ินัส (Sub–bituminous) เป็น ถ่านหินที่ เกิดนานกว่าลิกไนต์ มีสีน ้าตาลจนถึงด า มีทั้งผิวด้านและผิวมัน ลักษณะ ของเนื้อ มีทั้งอ่อนร่วนและแข็ง ปริมาณออกซิเจนและความชื้นต ่า แต่มี คาร์บอนสูงกว่าลิกไนต์ ทรัพยากรพลังงาน Sub–bituminous วิทย์น่ารัก
บ ิ ท ู ม ินัส (Bituminous) เป็นถ่านหินที่เกิดนานกว่าซับบิทูมินัส ลักษณะเนื้อ มีทั้งเนื้อแน่นและเนื้อแข็ง มีสีน ้าตาล จนถึงสีด า มีปริมาณ ออกซิเจนและความชื้นต ่า แต่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าซับบิทูมินัส เมื่อเผาไหม้ แล้วจะให้ค่าความร้อนสูง ทรัพยากรพลังงาน Bituminous วิทย์น่ารัก
บิทูมินัสและซับบิทูมินัส ซึ่งเป็นถ่านหินที่จะน ามาใช้หากมีการสร้างโรงไฟฟ้าถ่านหินเทคโนโลยีใหม่ ระบบอัลตรา ซูเปอร์คริติคอล (Ultra super critical) ขึ้นทดแทนโรงเก่านั้น เป็นถ่านหินที่มีคุณภาพปานกลางถึงสูง มีสัดส่วนคาร์บอนสูง ให้ พลังงานสูงและมีสารปนเปื้อนที่ก่อมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า เมื่อเทียบกับลิกไนต์ที่เคยใช้ที่โรงไฟฟ้ากระบี่ และแม่เมาะใน อดีต ทรัพยากรพลังงาน เกรด ็ ว ิ ทยน ์ ่ าร ้ ู ดังนั้น บิทูมินัสและซับบิทูมินัสจึงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ หากเราต้องการสร้างสมดุลระหว่างการควบคุมต้นทุนค่า เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า ความมั่นคงทางไฟฟ้า และการลดผลกระทบที่มีต่อสิ่งแวดล้อม วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน การเก ิ ดถ ่ านห ิ น (ต ่ อ) ความร้อนและแรงกดดันท าให้ถ่านหินแปรสภาพไปจากเดิม แอนทราไซต์ วิทย์น่ารัก
แอนทราไซต์(Anthracite) เป็นถ่านหินที่มีการแปรสภาพสูงสุด เนื่องจากแรงกดดันและความร้อนใต้เปลือกโลกท าให้ น ้าและสารระเหยต่าง ๆ ในพืชหมดไปเหลือแต่คาร์บอน มีอายุ การเกิดนานที่สุด มีสีด า ลักษณะเนื้อ แน่น แข็ง และเป็นมัน มีปริมาณออกซิเจนและความชื้นต ่า แต่มีปริมาณ คาร์บอนสูงกว่า ถ่านหินชนิดอื่น จุดไฟติดยาก เมื่อติดไฟจะให้เปลวไฟสีน ้าเงิน จาง ๆ มีควันน้อย ให้ความร้อนสูง และไม่มีสารอินทรีย์ระเหยออกมาจาก การเผาไหม้ ทรัพยากรพลังงาน Anthracite วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน การเก ิ ดถ ่ านห ิ น (ต ่ อ) พีต ล ิ กไนต ์ ซบ ั บ ิ ทม ู ินัส แอนทราไซต์ บ ิ ทม ู ินัส วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน ห ิ นน ้ ามน ั (oil shale) หินน ้ามัน เป็นเชื้อเพลิงธรรมชาติซึ่งเกิดจากการทับถมของซากพืชและซากสัตว์ภายใต้ แหล่งน ้าเป็นเวลานานหลายล้านปีภายใต้แรงกดดันและปฏิกิริยาเคมี ในช่วงอุณหภูมิต ่ากว่า 150 องศาเซลเซียส และแข็งตัวกลายเป็นหินน ้ามัน มีสมบัติติดไฟได้ วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน กระบวนการเก ิ ดห ิ นน ้ ามน ั 1.ซากพืชจ าพวกสาหร่ายและสัตว์เล็ก ๆ เช่น แพ ลงก์ตอน ปลา จะจมลงสู่ใต้แหล่งน ้าและสะสมพอกตัว เป็นชั้นอยู่ในแหล่งน ้าซึ่งมีปริมาณออกซิเจนน้อย แพลงก์ตอน ซากพืช ซากสัตว์ 5 oC วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน กระบวนการเก ิ ดห ิ นน ้ ามน ั 2. เมื่อเวลาผ่านไปหลายล้านปี เปลือกโลก เกิดการเปลี่ยนแปลงทรุดตัวลง ซากพืชและซากสัตว์ รวมไปถึงแร่ธาตุที่ผุพังมาจากชั้นหินซึ่งเป็นสารอนินท รีย์จะถูกทับถม ลงไปลึกมากขึ้น 15 o ซากพืช ซากสัตว์ C วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน กระบวนการเก ิ ดห ิ นน ้ ามน ั 3.เมื่อเวลาผ่านไปภายใต้ความร้อน และความ กดดันที่สูงขึ้น น ้าที่อยู่ภายในซากพืชและซากสัตว์จะ ระเหยออกไปจนหมด สารอินทรีย์ที่อยู่ในซากพืชและ ซากสัตว์ จะเปลี่ยนไปอยู่ในรูปของสารประกอบ เคอโรเจน 80 o เคอโรเจน C วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน กระบวนการเก ิ ดห ิ นน ้ ามน ั 4.สารประกอบเคอโรเจนเมื่อผสมกับตะกอนดินที่ ถูกอัดแน่นจะกลายเป็นหินน ้ามัน ดังนั้น หินน ้ามันจึง เป็นหินตะกอนที่มีเนื้อละเอียด มีสีน ้าตาลหรือสีน ้าตาล ไหม้ มีสารประกอบเคอโรเจนสีด าเป็นชั้นบาง ๆ แทรกอยู่ระหว่างชั้นหินตะกอนคล้ายกับหิน ที่ เป็นแหล่งก าเนิดปิโตรเลียม แต่หินน ้ามันมีปริมาณเคอ โรเจน (kerogen) มากกว่า 120 o เคอโรเจน C วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน กระบวนการเก ิ ดห ิ นน ้ ามน ั แพลงก์ตอน ซากพืช ซากสัตว์ 5 oC 15 oC ซากพืช ซากสัตว์ 80 o เคอโรเจน C 120 o เคอโรเจน C 1. 2. 3. 4. ซากพืชจ าพวกสาหร่ายและ สัตว์เล็ก ๆ จะจมลงสู่ใต้แหล่งน ้า ซากพืชซากสัตว์จะถูกทับ ถมลงไปลึกมากขึ้น น ้าที่อยู่ภายในซากพืชซาก สัตว์จะระเหยออกไปจนหมด สารประกอบเคอโรเจนผสม กับตะกอนดิน ที่ถูกอัดแน่นจะกลายเป็น หินน ้ามัน วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน ผล ิ ตภณ ั ฑท ์ ี ่ได ้ จากห ิ นน ้ ามน ั น ้ามันก๊าด น ้ามันก๊าด หรือ เคโรซีน ( Kerosene) เป็นไฮโดรคาร์บอนในรูปแบบของเหลวที่เผาไหม้ได้ มักใช้เป็น เชื้อเพลิงทั้งในอุตสาหกรรมและบ้านเรือน วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน ผล ิ ตภณ ั ฑท ์ ี ่ได ้ จากห ิ นน ้ ามน ั น ้ามันตะเกียง น ้ามันตะเกียง ส าหรับตะเกียงที่ต้องการการเผาไหม้ไร้ควัน ไร้กลิ่น ไร้เขม่า สามารถทดแทนน ้ามันก๊าดที่มีกลิ่นุุน น ้ามันส าหรับใส่ตะเกียงรั้ว ไม่ติดไฟเอง แต่เป็นเชื้อเพลิงตะเกียง คบเพลิง หรือเทียน ที่ต้องมีไส้เชือกฝ้ายเพื่อให้ไฟติด วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน ผล ิ ตภณ ั ฑท ์ ี ่ได ้ จากห ิ นน ้ ามน ั พาราฟิ น พาราฟิ น หรือ เคโรซีน ไม่ละลายในน ้า สามารถใช้ประโยชน์ได้มากมาย และ มีหลายสถานะด้วยกัน ของแข็ง (ในรูปขี้ผึ้ง)ใช้ผลิตเทียน ใช้เคลือบกระดาษบางชนิด ใช้เป็นส่วนผสมท ายาหม่อง เป็นต้น ของเหลว ใช้เป็นเชื้อเพลิง ใช้เป็นยารักษาโรค เป็นต้น แก๊ส ใช้เป็นเชื้อเพลิง เป็นต้น วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน ผล ิ ตภณ ั ฑท ์ ี ่ได ้ จากห ิ นน ้ ามน ั น ้ามันเชื้อเพล ิ ง น ้ ามน ั เชื ้ อเพล ิ ง หมายถึง ของเหลวที่ได้จากการกลั่นน ้ามันดิบ หลังจากนั้นจึงน ามาปรับปรุงคุณภาพให้เหมาะสมต่อการใช้งาน เพื่อใช้ เผาให้เป็นพลังงานในการขับเคลื่อนของเครื่องยนต์เครื่องเทอร์ไบน์หรือใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรม วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน ผล ิ ตภณ ั ฑท ์ ี ่ได ้ จากห ิ นน ้ ามน ั น ้ ามน ั หล ่ อล ื่น น ้ ามน ั หล ่ อล ื่น หรือ น ้ามันเครื่อง ประกอบไปด้วย 2 ส่วนที่ส าคัญคือ น ้ามันพื้นฐาน และสารเพิ่มคุณภาพ น ้ามันเครื่องมีหน้าที่ ลดแรงเสียดทานของวัตถุชิ้นที่เสียดสีกัน ระบายความร้อนของเครื่องยนต์เคลือบช่องว่างระหว่างผิวสัมผัส ท าความสะอาดเขม่าและเศษโลหะภายใน เครื่องยนต์ ป้องกันการกัดกร่อนจากสนิมและกรดต่าง ๆ และป้องกันก าลังอัด ของเครื่องยนต์รั่วไหล เป็นต้น วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน ผล ิ ตภณ ั ฑท ์ ี ่ได ้ จากห ิ นน ้ ามน ั แนฟทา แนฟทาใช้เป็นน ้ามันเบนซินที่ใช้กับเครื่องรถยนต์ หรือใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมโตรเคมี วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน ผล ิ ตภณ ั ฑท ์ ี ่ได ้ จากห ิ นน ้ ามน ั ไข ไขน ามันเตา เทียนไข เชื้อเพลิงในเรือและโรงงานอุตสาหกรรม วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน ปิโตรเล ี ยม เกิดจากการทับถมของซากพืชซากสัตว์และเน่าเปื่อยอยู่ในแหล่งน ้า ที่เต็มไปด้วยโคลนเป็นเวลาหลายล้านปีจนกลายเป็น หยดน ้ามันไหลไปรวมกันใน บริเวณที่เป็นแอ่ง หากได้รับความร้อนจะท าให้น ้ามันกลายเป็นไอ และกลายเป็นแก๊ส แทรกอยู่ในชั้นดินและหิน ปิโตรเล ี ยม เป็นเชื้อเพลิงชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ซึ่งเป็น สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีธาตุคาร์บอน (C) และไฮโดรเจน (H) เป็นองค์ประกอบ หลัก และมีธาตุอื่น ๆ เช่น ก ามะถัน (S) ออกซิเจน (O) ไนโตรเจน (N) อยู่ร่วมด้วย วิทย์น่ารัก
ปัจจุบัน ทรัพยากรพลังงาน กระบวนการเก ิ ดปิโตรเล ี ยม 50-100 ล้านปี ที่แล้ว 300-500 ล้านปี ที่แล้ว ซากพืชซากสัตว์จะจมลงสู่ใต้แหล่งน ้าและสะสม พอกตัวเป็นชั้นอยู่ในแหล่งน ้า จะกลายเป็นแหล่งก าเนิดปิโตรเลียม เมื่อเวลาผ่านไปภายใต้ความร้อนและความ กดดันที่สูงขึ้น น ้าที่อยู่ภายในซากพืชและ ซากสัตว์จะระเหย ออกไปจนหมด วิทย์น่ารัก
70 oC 120 oC 170 oC 270 oC 350 oC 600 oC แกส๊ปิโตรเลียม แก๊สบรรจุในกระป๋ อง แนฟทาหนัก เชื้อเพลิงในรถยนต์ น ้ามันดีเซล ส าหรับเครื่องยนต์ ไขน ้ามันเตา เทียนไข เชื้อเพลิงในเรือ และโรงงานอุตสาหกรรม แนฟทาเบา ตัวท าละลาย น ้ามันก๊าด น ้ามันเครื่องบิน น ้ามันพาราฟิน น ้ามนัหล่อลื่น จาระบีและน ้ามันเครื่อง บิทูเมน ยางมะตอย 20 oC C1-4 C5-9 C10-16 C20-50 > C70 C5-10 C14−20 C20−70 ทรัพยากรพลังงาน น ้ามันดิบ น ้ ามนัด ิ บ วิทย์น่ารัก
โรงแยก แกส ๊ ธรรมชาต ิ เชื้อเพลิงผลิตกระแสไฟฟ้า เชื้อเพลิงในโรงงานอุตสาหกรรม แก๊สธรรมชาติส าหรับรถยนต์ (CNG) วัตถุดิบส าหรับอุตสาหกรรมปิโตรเคมี แก๊สปิโตรเลียมเหลวใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือนและยานพาหนะ แก๊สโซลีนธรรมชาติน าไปผสมเป็นน ้ามันเบนซิน แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตน ้าอัดลม C5 CO2 C3 , C4 ทรัพยากรพลังงาน C2 , C3 C1 แกส ๊ ธรรมชาต ิ วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน ผลกระทบจากการใช ้ประโยชน ์ ของเชื ้ อเพล ิ งซากด ึ กดา บรรพ ์ ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศ ซึ่งการเผาไหม้เชื้อเพลิงส่วนใหญ่ล้วนก่อให้เกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เป็นหลักและการ เผาไหม้น ้ามันก่อให้เกิดแก๊สมีเทน ซึ่งแก๊สเหล่านี้มีสมบัติเป็นแก๊สเรือนกระจก เป็นสาเหตุ ให้เกิดภาวะโลกร้อน คลอโรฟลูออโรคาร์บอน คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน พลังงานทดแทนหรือเรียกว่า พลังงานหมุนเวียน เป็นพลังงานธรรมชาติที่สามารถน ากลับมาใช้ใหม่ได้ และลดปัญหาทาง มลพิษได้ พลังงานทดแทนมีหลายประเภท ดังนี้ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานน ้า พลังงานคลื่น พลังงานชีวมวล พลังงานลม พลังงานไฮโดรเจน พลังงานความร้อนใต้พิภพ วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน พลง ั งานแสงอาท ิ ตย ์ แสงเป็นพลังงานที่สะอาด มนุษย์ใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงโดยใช้ เครื่องมือที่ เรียกว่า เซลล์สุริยะหรือเซลล์แสงอาทิตย์ (solar cell) เปลี่ยน พลังงานแสงให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน พลังงานลม ลมเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความกดอากาศ และแรงจากการหมุนของโลก มนุษย์ใช้ประโยชน์จากลม โดยใช้กังหันลมเปลี่ยนพลังงานลมให้เป็นพลังงานไฟฟ้า วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน พลังงานน ้า มนุษย์อาศัยการเคลื่อนที่ของน ้าไปขับเคลื่อนเครื่องจักร ในโรงงานสีข้าว โรงงานทอผ้า โรงงานเลื่อยไม้ และโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ เพื่อเปลี่ยนพลังงานน ้าให้กลายเป็น พลังงานไฟฟ้า โดยน ้าที่ใช้แล้ว จะถูกปล่อยกลับคืนสู่แหล่งน ้าหรือทะเล วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน พลังงานคลื่น เป็นพลังงานจากคลื่นน ้าในมหาสมุทร ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานศักย์ขนาดใหญ่ สามารถน ามาผลิตกระแสไฟฟ้าได้ วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน พลังงานชีวมวล เป็นพลังงานที่มาจากการเผาไหม้สารอินทรีย์ ซึ่งเป็นแหล่งกักเก็บพลังงานจากธรรมชาติ เพื่อเป็นแหล่งพลังงานความร้อนให้กับกระบวนการผลิตไฟฟ้าทดแทน พลังงานเชื้อเพลิง วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน พลง ั งานความร ้ อนใต ้ พ ิ ภพ เกิดจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกท าให้เกิดแนวรอยเลื่อน ภายใต้ความ ร้อนและความดันสูง ส่งผลให้น ้ามีอุณหภูมิสูงขึ้นกลายเป็นน ้าร้อนหรือไอน ้า แทรกขึ้นมาบนผิวดิน วิทย์น่ารัก
ทรัพยากรพลังงาน พลังงานไฮโดรเจน ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่เบาที่สุด และเป็นธาตุ ที่รวมอยู่ในโมเลกุลของสารประกอบจ าพวกไฮโดรคาร์บอน สามารถน าแก๊สไฮโดรเจนมาใช้เป็นเชื้อเพลิงแทนการเผาไหม้ เพื่อใช้ใน การผลิตกระแสไฟฟ้าและขับเคลื่อนรถยนต์ได้ วิทย์น่ารัก
วิทย์น่ารัก CuTE SCIENCE