เชื้อเพลิงชีวภาพ

เชื้อเพลิงชีวภาพ
คืออะไร?

วิทยาลัยชุมชนสตูล



เชื้อเพลิงชีวภาพจัดเป็นพลังงานหมุนเวียนที่
สามารถฟื้นฟูหรือสร้างขึ้นใหม่ได้ตราบใดที่ต้นไม้
และพืชไม่ถูกตัดโค่นในอัตราที่รวดเร็วเกินกว่าที่จะ
สามารถปลูกทดแทนให้เจริญเติบโตขึ้นมาได้ทัน

สถานะที่หลากหลายของเชื้อเพลิงทั้งในสถานะ
ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ จึงสะดวกและ
สามารถใช้งานได้ตามวัตถุประสงค์ต่างๆ

รูปภาพ เชื้อเพลิงชีวภาพ
ที่มารูปภาพ https://bit.ly/3JK1x8W

รูปภาพ เชื้อเพลิงชีวภาพ
ที่มารูปภาพ https://bit.ly/3JK1x8W

ปัจจุบันโลกใช้ประโยชน์จาก
เชื้อเพลิงชีวภาพในปริมาณไม่
มาก คือ ประมาณร้อยละ 15
เท่านั้น ด้วยเหตุนี้ จึงได้มีการ
ค้นคว้าพยายามใช้ประโยชน์จาก
เชื้อเพลิงชีวภาพมากขึ้น โดย
เฉพาะในประเทศที่พั ฒนาแล้ว
เช่นในยุโรปมีการนำเชื้อเพลิง
ชีวภาพไปใช้เพื่ อการผลิตไฟฟ้า
ที่โรงไฟฟ้าขนาดเล็กและใช้ใน
ภาคเกษตรกรรม เป็นต้น


รูปภาพเชื้อเพลิงชีวภาพ

https://www.thansettakij.com/economy/industry/437306

เชื้อเพลิงชีวภาพหลักมี 3 รูปแบบ

ของแข็ง ได้แก่ ไม้ ขี้เลื่อย ฟางข้าว ซังข้าวโพด ชานอ้อย มูลสัตว์ ถ่าน เขา
เปลือกสัตว์หรือเปลือกพืช อาทิ แกลบข้าว ฝ้าย ถั่วลิสง เป็นต้น

ไม้ฟืนเป็นพลังงานชีวภาพชนิดแรกที่มนุษย์นำมาใช้ในการ
หุงต้มอาหารให้แสงสว่างและสร้างความอบอุ่นให้แก่ครัวเรือน
ตั้งแต่สมัยดึกดำบรรพ์หลายพันปีมาแล้ว

เนื้อไม้ประกอบด้วยสารประกอบต่างๆมากมายโดยมีเซลลูโลส
(Cellulose) เป็นสารประกอบหลักประมาณร้อยละ 50 สารประกอบ
แต่ละชนิดจะให้ความร้อนแตกต่างกันไป ไม้ที่มีความชื้นต่ำจะให้ค่าความ
ร้อนมากกว่าไม้ที่มีความชื้นสูง ดังจะเห็นได้ว่าการนำไม้สดไปใช้เป็นฟืน
โดยตรงจะให้ความร้อนน้อย คือมีค่าความร้อนต่ำ อย่างไรก็ตามใน
ปัจจุบันทรัพยากรไม้มีปริมาณลดน้อยลงมาก การตัดไม้ทั่วโลกเพื่อใช้ทำ
ฟืนจึงมีปริมาณลดลง

ของเหลว พลังงานจากเชื้อเพลิงชีวภาพที่อยู่ในรูปของเหลว
อาจะแบ่งได้เป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่


o แอลกฮอล์ ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ มีสถานะเป็น
ของเหลวระเหยง่าย แอลกอฮอล์ที่นำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงมี 2
ชนิดคือ เอทานอล (แอลกอฮอล์ที่รับประทานได้) และเมทานอล
(แอลกอฮอล์ที่ไม่สามารถรับประทานได้)


o น้ำมันจากพืชและสัตว์ ได้แก่ น้ำมันพืชบริสุทธิ์ น้ำมัน
พืชที่ใช้แล้ว (Waste Vegetable Oil) ไขสัตว์ และไบโอดีเซลที่
ผลิตจากน้ำมันพืช ไขสัตว์ และน้ำมันพืชใช้แล้ว โดยผ่านกรรมวิธี
ทางเคมี


o น้ำมันจากขยะ น้ำมันซึ่งมีคุณลักษณะทางเคมีและ
กายภาพคล้ายคลึงกับปิโตรเลียม สามารถสกัดจากขยะชีวมวลมา
ใช้งานได้

ก๊าซชีวภาพ (Biogas) ส่วนใหญ่ คือ ก๊าซมีเทนที่ได้จากการ
หมักมูลสัตว์หรือของเสียจากโรงเลี้ยงสัตว์ เช่น สุกร โค กระบือ
โดยรวบรวมของเสียเหล่านี้ใส่ในถังหมักที่มีเชื้อจุลินทรีย์ เมื่อทิ้งไว้
ให้เกิดปฏิกิริยาในที่ไม่มีอากาศ จุลินทรีย์จะใช้สารอินทรีย์ในของ
เสียและเกิดก๊าซมีเทนขึ้น ก๊าซมีเทนสามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิง
ในการปรุงอาหารและกระบวนการอื่นๆ ที่ต้องการใช้ความร้อน
ส่วนของเหลือจากถังหมักเมื่อสะสมมากๆ ยังนำไปใช้เป็นปุ๋ยได้อีก
ด้วย ปัจจุบันครอบครัวตามชนบทสามารถผลิตเชื้อเพลิงแบบนี้
ใช้ได้เอง

รูปภาพก๊าซชีวภาพ
ที่มารูปภาพ https://reca.or.th/biogas/

โดยก๊าซชีวภาพ 1 ลูกบาศก์เมตรมีค่าความร้อน 21.5 MJ
หรือเท่ากับค่าความร้อนของก๊าซหุงต้ม (Liquefied Petroleum
Gas : LPG) 0.46 กก. หรือไฟฟ้า 1.2 kWh และถ่าน 1.6 กก.


นอกจากก๊าซมีเทนแล้ว ยังมีก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งสามารถผลิต
ได้จากกระบวนการผลิตต่างๆ ทั้งจากกระบวนการที่ทำให้โมเลกุล
ขนาดใหญ่มีขนาดเล็กลง (Cracking) และกระบวนการแยก
ไฮโดรเจนจากน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis)

ประเทศไทยสามารถผลิตพลังงานใช้เองภายในประเทศได้
เพียงบางส่วน ซึ่งไม่พอกับความต้องการใช้ที่ขยายตัวอย่างต่อ
เนื่องควบคู่ไปกับการเติบโตทางเศรษฐกิจ ด้วยเหตุนี้การพัฒนา
พลังงานหมุนเวียนจึงมีความจำเป็นและต้องเร่งดำเนินการปัจจุบัน
เชื้อเพลิงชีวภาพที่ดำเนินการผลิตเชิงพาณิชย์และจำหน่ายอยู่ใน
ประเทศไทยนั้น ได้แก่ เอทานอล น้ำมันแก๊สโซฮอล์ น้ำมันดีเซล
ปาล์ม (บริสุทธิ์) และไบโอดีเซล

แหล่งที่มา
https://www.scimath.org/article-chemistry/item/1321-what-is-biofuel