ทำความเข้าใจไบโอดีเซล ทำไมต้องเป็นน้ำมันผสม?
ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงอีกชนิดหนึ่งที่เราน่าจะคุ้นเคยกันอยู่ ในบทความนี้ เราจะมาดูกันว่าไบโอดีเซลคืออะไร ประวัติศาสตร์ การเกิดขึ้น และประโยชน์ของเชื้อเพลิงนี้ และจำนวนผู้บริโภคสามารถป้องกันตนเองจากปัญหาที่เกิดจากการบริโภคไบโอดีเซลได้อย่างไร
ไบโอดีเซลคืออะไร?
ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงดีเซลที่ใช้ชีวมวลซึ่งได้มาจากน้ำมันพืชและไขมันสัตว์ และเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นทางเลือกที่สะอาดต่อสิ่งแวดล้อมแทนน้ำมันดีเซลจากปิโตรเลียม ขั้นตอนในการผลิตไบโอดีเซลเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่เรียกว่าทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน โดยที่น้ำมันจากพืชหรือสัตว์ แอลกอฮอล์ และตัวเร่งปฏิกิริยาถูกรวมกันและให้ความร้อนเพื่อกระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมี จุดประสงค์ของปฏิกิริยานี้คือเพื่อสลายโมเลกุลไตรกลีเซอไรด์เป็นเอสเทอร์สายยาวและโมเลกุลกลีเซอรอล ผลพลอยได้จากกลีเซอรอลจะถูกรวบรวมและส่งออกไปเพื่อการใช้งานอื่นๆ เช่น การทำสบู่
เอสเทอร์สายยาวประกอบขึ้นเป็นไบโอดีเซลและคล้ายกันมากกับโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่พบในดีเซลจากปิโตรเลียม
โดยทั่วไปแล้ว ไบโอดีเซลจะถูกผสมกับน้ำมันดีเซลจากปิโตรเลียมเพื่อสร้างส่วนผสมชีวภาพ จากนั้นจึงจำหน่ายเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าน้ำมันดีเซลเกรด 2 (น้ำมันดีเซลเกรด 2 ใช้สำหรับรถบรรทุก รถแทรกเตอร์) อัตราส่วนของไบโอดีเซลต่อดีเซลจากปิโตรเลียมอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับส่วนผสมทางชีวภาพ ตัวอย่างเช่น ส่วนผสม “B2” จะประกอบด้วยไบโอดีเซล 2% และดีเซลจากปิโตรเลียม 98%
ส่วนผสมทางชีวภาพที่ได้รับความนิยมมากที่สุดผลิตขึ้นด้วยอัตราส่วนไบโอดีเซลต่อน้ำมันดีเซลจากปิโตรเลียมที่ 2% (B2), 5% (B5) หรือ 20% (B20) ในบางกรณี ไบโอดีเซลบริสุทธิ์ (B100) ยังถูกผลิตและใช้งานสำหรับการใช้งานต่างๆ
ประวัติความเป็นมาและการเกิดขึ้นของไบโอดีเซล
ปี 1890: เครื่องยนต์ดีเซลเครื่องแรกถูกคิดค้นโดยดร. รูดอล์ฟ ดีเซล เครื่องยนต์ใช้น้ำมันพืชบริสุทธิ์ซึ่งช่วยในวิสัยทัศน์ของดร. ดีเซลในการจัดหาเชื้อเพลิงสำหรับการใช้งานทางการเกษตรในระยะไกลซึ่งผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมไม่พร้อมใช้งาน น่าเสียดายที่วิสัยทัศน์ของ ดร. ดีเซลในด้านเชื้อเพลิงชีวภาพนั้นไม่ได้เกิดขึ้นจริงอย่างสมบูรณ์จนกระทั่งเกือบหนึ่งศตวรรษต่อมา
ปี 1910: ไม่นานหลังจากการเสียชีวิตของดร. ดีเซล ปิโตรเลียมก็มีจำหน่ายอย่างแพร่หลายและมีราคาถูกอย่างเหลือเชื่อ สิ่งนี้เสริมความแข็งแกร่งให้กับการเพิ่มขึ้นของน้ำมันดีเซลในเศรษฐกิจโลกและมีอิทธิพลอย่างมากต่อการออกแบบเครื่องยนต์ดีเซลในอนาคต
ปี 1930: นักประดิษฐ์ชาวเบลเยียมเสนอให้ใช้ทรานส์เอสเทอริฟิเคชันเพื่อเปลี่ยนน้ำมันพืชให้เป็นเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน ซึ่งรู้จักกันดีในปัจจุบันว่าเป็นไบโอดีเซลสมัยใหม่ กระบวนการนี้จะช่วยลดความหนืดของน้ำมันพืช ซึ่งมักถูกมองว่าเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการนำไปใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลรุ่นใหม่
ปี 1980: ความกังวลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม ความมั่นคงด้านพลังงาน และการผลิตเกินขนาด ทำให้ไบโอดีเซลกลับมาอยู่ในการสนทนาอีกครั้งในฐานะทางเลือกน้ำมันดีเซลจากปิโตรเลียม
ปี 1990–2000: งานเพื่อพัฒนาไบโอดีเซลที่สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้นได้ดำเนินการในยุโรปและแอฟริกาใต้ ในที่สุดก็นำไปสู่อุตสาหกรรมไบโอดีเซลที่เพิ่มขึ้นในระดับสากล สหรัฐอเมริกาล้าหลังในการใช้ไบโอดีเซลเนื่องจากราคาน้ำมันดีเซลที่ต่ำ หลังเหตุการณ์ 9-11 ไบโอดีเซลกลายเป็นชื่อที่รู้จักกันอย่างรวดเร็วเนื่องจากราคาน้ำมันที่พุ่งสูงขึ้น และความตระหนักที่เพิ่มขึ้นของการขาดความเป็นอิสระด้านพลังงานของสหรัฐอเมริกา
ปัจจุบัน: การบริโภคไบโอดีเซลเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม การใช้งานง่าย และสิ่งจูงใจของรัฐบาล
ประโยชน์ของไบโอดีเซล
เนื่องจากเป็นทางเลือกที่มีราคาแพงกว่าปิโตรเลียม การนำไบโอดีเซลมาใช้ส่วนใหญ่เนื่องมาจากข้อดีหลายประการและแรงจูงใจจากรัฐบาล ประโยชน์ที่สำคัญที่สุดที่ไบโอดีเซลมีอยู่เหนือน้ำมันดีเซลปิโตรเลียมมีดังต่อไปนี้:
#แหล่งพลังงานหมุนเวียน: ประโยชน์ที่ชัดเจนประการหนึ่งของไบโอดีเซลคือแหล่งที่มาของไบโอดีเซลนั้นสามารถปลูกได้ ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ไบโอดีเซลได้มาจากน้ำมันพืชและบางครั้งเป็นไขมันสัตว์ ซึ่งทั้งสองอย่างนี้สามารถทำซ้ำได้ตามต้องการ นอกจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเหล่านี้แล้ว ไบโอดีเซลยังสามารถสร้างขึ้นจากน้ำมันที่ใช้แล้วจากการปรุงอาหาร ทำให้มันมีวัตถุประสงค์อย่างอื่นนอกเหนือจากทิ้งเป็นของเสีย
#ความเป็นกลางของคาร์บอน: รัฐบาลสหรัฐฯ ถือว่าไบโอดีเซลเป็นกลางทางคาร์บอน ซึ่งหมายความว่ากระบวนการผลิตและการใช้เชื้อเพลิงมีผลสุทธิเป็นศูนย์ต่อการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) CO2 ที่ดูดซับโดยพืชผลที่ใช้ผลิตไบโอดีเซลนั้นเพียงพอที่จะชดเชย CO2 ที่ผลิตขึ้นเมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิง
โดยรวมแล้ว ไบโอดีเซลสามารถปล่อย CO2 น้อยลง 78% เมื่อเทียบกับน้ำมันดีเซลจากปิโตรเลียม
#การลดการปล่อยก๊าซ: นอกจากจะเป็นคาร์บอนเป็นกลางแล้ว ไบโอดีเซลยังแสดงให้เห็นว่าปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายในระดับที่ต่ำกว่าน้ำมันดีเซลจากปิโตรเลียม ซึ่งรวมถึงคาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน อนุภาค และสารพิษในอากาศอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมและผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์
ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวสำหรับข้อนี้ก็คือการปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสูงขึ้นเล็กน้อยเมื่อเผาไบโอดีเซล
#การหล่อลื่นที่เพิ่มขึ้น: น้ำมันดีเซลผสมสารชีวภาพได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีการหล่อลื่นที่เหนือกว่าน้ำมันดีเซลเกรด 2 แบบดั้งเดิม นี่เป็นข้อได้เปรียบที่น่ายินดี เนื่องจากกระบวนการไฮโดรทรีตติ้งในปัจจุบันได้ทำการสตริป (stripping) สารประกอบหล่อลื่นออกจากดีเซลจากปิโตรเลียมเพื่อผลิตดีเซลที่มีกำมะถันต่ำเป็นพิเศษ (ULSD) คำสั่งของรัฐบาลที่กำหนดให้ลดปริมาณกำมะถันในเชื้อเพลิงดีเซลลงอย่างมีนัยสำคัญเพื่อต่อสู้กับการปล่อยซัลเฟอร์ออกไซด์ที่เป็นอันตราย ไบโอดีเซลได้รับการแสดงว่ามีระดับกำมะถันต่ำกว่าตามธรรมชาติ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีในการลดระดับกำมะถันโดยรวม นอกเหนือจากการรักษาความหล่อลื่นในเชื้อเพลิงดีเซลผสมชีวภาพ การปรับปรุงความหล่อลื่นของเชื้อเพลิงช่วยลดการสึกหรอของชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบที่เคลื่อนที่เหล่านั้น
#ค่าซีเทนที่สูงขึ้น: ประโยชน์อีกประการหนึ่งที่ไบโอดีเซลมีให้สำหรับเครื่องยนต์คือค่าซีเทนที่สูงขึ้น แม้ว่าจะไม่มีประโยชน์ที่จะมีค่าซีเทนสูงกว่าที่ผู้ผลิตแนะนำ แต่ก็มีการรับรองว่าเชื้อเพลิงที่เผาไหม้จะไม่ต่ำกว่าค่าซีเทนที่ระบุซึ่งอาจส่งผลให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อเครื่องยนต์ได้
#ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม: นอกจากจะปล่อยคาร์บอนเป็นกลางและปล่อยมลพิษในระดับที่ต่ำกว่าแล้ว โดยทั่วไปไบโอดีเซลถือว่าปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม ตามข้อมูลของศูนย์ข้อมูลเชื้อเพลิงทางเลือก "ไบโอดีเซลไม่เป็นพิษมากไปกว่าเกลือแกง" และหากหกลงบนพื้น มันก็จะ "ย่อยสลายเป็นสารอินทรีย์ตามธรรมชาติได้อย่างรวดเร็ว"
#ความเข้ากันได้กับเครื่องยนต์: ด้วยเชื้อเพลิงที่เหนือชั้นกว่าน้ำมันดีเซลในหลายๆ มิติ หลายคนอาจสงสัยว่ามันเข้ากันได้กับเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่หรือไม่? โชคดีที่ไบโอดีเซลเข้ากันได้ดีกับเครื่องยนต์ดีเซลเกือบทั้งหมดที่ผลิตหลังปี 1993 อุปกรณ์ที่ผลิตก่อนปี 1993 อาจมีซีลยางตลอดทั้งระบบเชื้อเพลิง ซึ่งพบว่าไม่เข้ากันกับไบโอดีเซล 100% สำหรับเครื่องยนต์รุ่นเก่าเหล่านี้ พบว่าส่วนผสมทางชีวภาพ เช่น B20 ยังทำงานได้ดี
ทราบข้อดีแล้วมาดูข้อเสียของไบโอดีเซลกันบ้างดีกว่า
ข้อเสียของไบโอดีเซลนั้นแทบจะไม่เพียงพอที่จะชดเชยผลประโยชน์มากมายที่กล่าวไว้ข้างต้น แต่สิ่งเหล่านี้มีความท้าทายที่แท้จริงสำหรับการใช้งานในสภาพอากาศหนาวเย็นและการเก็บรักษาในระยะยาว
#การเกิดเจลเชื้อเพลิง: น้ำมันดีเซลมีชื่อเสียงมาช้านานในการทำให้เกิดเจลในอุณหภูมิที่เย็น โดยที่เชื้อเพลิงจะแข็งตัวเป็นสารคล้ายเจลขี้ผึ้งซึ่งไม่สามารถสูบเข้าสู่เครื่องยนต์ได้ พบว่าไบโอดีเซลมีความไวต่อการเกิดเจลมากกว่าน้ำมันดีเซลจากปิโตรเลียม หากไม่ได้รับการแก้ไข การเกิดเจลในสภาพอากาศหนาวเย็นอาจทำให้การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงทั้งหมดหรือเครื่องยนต์ใช้งานไม่ได้
เมื่อเปรียบเทียบคุณลักษณะของดีเซลในอุณหภูมิที่เย็นจัด ตัวแปรสองตัวที่มักใช้คือ cloud point และ pour point cloud point คืออุณหภูมิที่ไขในเชื้อเพลิงเริ่มแข็งตัว ทำให้มองเห็นเหมือนกลุ่มเมฆ Pour Point คือจุดที่น้ำมันดีเซลสูญเสียลักษณะการไหล
เมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของน้ำมันปิโตรเลียมกับไบโอดีเซลในสภาพอากาศหนาวเย็น เราจะเห็นได้ว่าไบโอดีเซลจะเริ่มแข็งตัวเร็วกว่าน้ำมันดีเซลเกรด 2 แบบดั้งเดิมมากเพียงใด ความจริงข้อนี้ได้ผลักดันซัพพลายเออร์เชื้อเพลิงจำนวนมากให้เปลี่ยนจากไบโอดีเซลไปเป็นน้ำมันดีเซลจากปิโตรเลียมในช่วงฤดูหนาว
เพื่อต่อสู้กับการเกิดเจลในสภาพอากาศหนาวเย็นในน้ำมันดีเซล สารต่อต้านการเกิดเจลมักจะถูกผสมลงในเชื้อเพลิงเพื่อลดปัญหา โดยทั่วไปแล้ว ส่วนผสมสำหรับฤดูหนาวเหล่านี้จะขายเป็นมาตรฐานที่ปั๊ม และสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมด้วยสารเติมแต่งหลังการขายที่แรงกว่าสำหรับอุณหภูมิที่เลวร้าย
#การปนเปื้อนของจุลินทรีย์: การปนเปื้อนของเชื้อเพลิงเป็นปัญหาที่สร้างปัญหาให้กับดีเซลตั้งแต่เริ่มผลิต แต่พบว่าไบโอดีเซลมีความอ่อนไหวต่อการปนเปื้อนของจุลินทรีย์มากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันปิโตรเลียม เช่นเดียวกับการก่อเจล สาเหตุส่วนใหญ่มาจากเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีความชอบจับกับน้ำ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นที่รู้จักกันสำหรับการเติบโตของจุลินทรีย์อย่างรวดเร็วในเชื้อเพลิงดีเซล
เมื่อน้ำหลุดออกจากสารละลายและก่อตัวเป็นชั้นใต้น้ำมันดีเซล แบคทีเรียและเชื้อราในเชื้อเพลิงจะอาศัยอยู่ในน้ำและเริ่มที่จะกินน้ำมันดีเซล ในเวลาต่อมา จุลินทรีย์เหล่านี้จะเริ่มต้นการเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว โดยก่อตัวเป็นกากตะกอนที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่ตายแล้วและผลพลอยได้จากการย่อยอาหารเป็นส่วนใหญ่ กากตะกอนนี้อาจเป็นอันตรายต่อระบบเชื้อเพลิงใดๆ ก็ได้ เนื่องจากมันจะเริ่มอุดตันตัวกรองบนรถและทำให้ส่วนประกอบเครื่องยนต์เสียหาย
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
