พลังงานทดแทน

พลังงานทดแทน

พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงให้ความสนพระราชหฤทัยเกี่ยวกับพลังงานทดแทนอย่างต่อเนื่อง ด้วยในภาคการเกษตรมีการใช้พลังงานเพื่อดำเนินกิจกรรมต่างๆ อาทิ เครื่องไถนา เครื่องสูบน้ำ เครื่องกลเรือ ดังนั้นพระองค์ได้ทรงคิดค้นพลังงานด้านอื่นๆ นอกจากน้ำมันเพื่อช่วยให้เกษตรกรสามารถลดต้นทุนการผลิตและสามารถผลิตพลังงานขึ้นมาใช้เองได้

โครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดาเป็นสถานที่ริเริ่มโครงการผลิตพลังงานทดแทน ได้แก่ โครงการผลิตเชื่อเพลิงอัดแท่ง(แกลบอัดแท่ง) โครงการผลิตแก๊สโซฮอล์และโครงการบ้านพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อทดแทนพลังงานจากน้ำมันและเชื้อเพลิงอื่นๆ

โครงการผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่ง (แกลบอัดแท่ง)

พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้พระราชทานพระราชดำริมาตั้งแต่ปี ๒๕๑๘ ว่าควรมีการนำ
แกลบมาใช้งานให้เป็นประโยชน์ทั้งด้านการทำเป็นปุ๋ยสำหรับปรับปรุงสภาพดิน และทำเป็นเชื้อเพลิง
ซึ่งจะช่วยอนุรักษ์ป่าไม้ได้อีกทางหนึ่ง ซึ่งโดยปกตินั้นหลังการสีข้าวจะได้แกลบซึ่งนิยมใช้เป็นอาหารสัตว์
และทำเป็นปุ๋ยหรือเชื้อเพลิงได้ตามความต้องการ การใช้แกลบเป็นเชื้อเพลิงนั้นจะพบว่ามีประสิทธิภาพสูง
ทั้งนี้ได้มีการทดลองนำแกลบมาอัดให้เป็นแท่งและแปรสภาพเป็นเชื้อเพลิงแท่ง เมื่อปี ๒๕๒๓
โดยได้รับความร่วมมือในการวิจัยและค้นคว้าจากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย
ในการนำแกลบที่ได้จากโรงสีข้าวตัวอย่างในสวนจิตรลดามาทดลองใช้งาน

แกลบที่นำมาถูกเลือกใช้เฉพาะส่วนที่มีความชื้นไม่เกินร้อยละ ๑๐ ขั้นตอนการผลิตเริ่มจากการ
ขับแกลบให้ไหลผ่านสกรู แล้วจะมีเครื่องทำหน้าที่บดแกลบให้ละเอียดและทำให้แน่นผ่านกระบอก
โดยกระบอกจะถูกเผาด้วยเศษแกลบอัดแท่งที่ความร้อนประมาณ ๒๕๐-๒๗๐ องศาเซลเซียส
และเนื่องจากวัสดุแกลบประกอบด้วยสารเซลลูโลส ลิกนิน และคาร์โบไฮเดรด ดังนั้นเมื่อสารเซลลูโลสถูกความร้อน
จากกระบอกสารเซลลูโลสจะหลอมละลายและเคลือบด้านนอกแท่งแกลบให้แข็ง ทำให้แกลบเกาะกันเป็นแท่ง

โครงการเกี่ยวกับน้ำมันแก๊สโซฮอล์

น้ำมันแก๊สโซฮอล์ หมายถึง น้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้จากการผสมแอลกอฮอล์เข้ากับน้ำมันเบนซิน งานทดลองผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงเริ่มขึ้นเมื่อปี ๒๕๒๘ จากพระราชดำรัสที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้พระราชทานไว้ในคราวที่เสด็จพระราชดำเนินไปทรงตรวจเยี่ยมโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา โดยให้ทำการศึกษาต้นทุนการผลิตแอลกอฮอล์ (เอทิลแอลกอฮอล์หรือเอทานอลจากอ้อย เพื่อรองรับสถานการณ์ในอนาคตที่อาจจะเกิดภาวะน้ำมันขาดแคลนหรือราคาอ้อยตกต่ำ

ทั้งนี้การผลิตแอลกอฮอล์จากอ้อยตามพระราชดำริเริ่มดำเนินการในอาคารโครงการค้นคว้าน้ำมันเชื้อเพลิงที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว พร้อมด้วยสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารีได้เสด็จพระราชดำเนินไปทรงเปิดเมื่อวันที่ ๙ พฤษภาคม ๒๕๒๙ โดยสามารถผลิตเอทิลแอลกอฮอล์ความบริสุทธิ์ ๙๑% ได้ในอัตรา ๒.๘ ลิตรต่อชั่วโมง ต้นทุนการผลิต ๕๖.๒ บาทต่อลิตร ขณะที่เอทิลแอลกอฮอล์ความบริสุทธิ์ ๙๕% ซึ่งผลิตจากกากน้ำตาลของกรมสรรพสามิตจำหน่ายในราคาประมาณ ๒๔ บาทต่อลิตร

เมื่อวันที่ ๑๐ พฤษภาคม ๒๕๓๘ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารีเสด็จพระราชดำเนินไปทรงเปิดโรงงานผลิตเอทานอลเป็นเชื้อเพลิงที่บริษัทสุราทิพย์ จำกัด น้อมเกล้าฯ ถวายและดำเนินกลั่นตลอดมาจนถึงปัจจุบันกำลังผลิตหอกลั่น ๒๕ ลิตรต่อชั่วโมง จากนั้นเมื่อวันที่ ๑๖ พฤษภาคม ๒๕๓๙ การปิโตรเลียมแห่งประเทศไทยได้น้อมเกล้าฯ ถวายสถานีบริการแก๊สโซฮอล์เพื่อให้ความสะดวกกับรถยนต์ที่ใช้แก๊สโซฮอล์ในโครงการส่วนพระองค์ สวนจิตรลดา จนถึงวันที่ ๙ พฤษภาคม ๒๕๔๐ การปิโตรเลียมแห่งประเทศไทยและสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทยได้ร่วมกับโครงการส่วนพระองค์ฯ ดำเนินการปรับปรุงคุณภาพของแอลกอฮอล์ที่ใช้เติมรถยนต์ โดยให้โครงการฯ ส่งแอลกอฮอล์ ๙๕% ไปกลั่นซ้ำเป็นแอลกอฮอล์ ๙๙% ที่สถาบันวิจัยฯ แล้วนำกลับมาผสมกับเบนซินธรรมดาเป็นแก๊สโซฮอล์เติมให้กับรถยนต์ของโครงการฯ ที่ใช้เบนซินเป็นเชื้อเพลิง โดยสามารถเติมแก๊สโซฮอล์ได้จากสถานีบริการของการปิโตรเลียมแห่งประเทศไทย ที่ตั้งอยู่บริเวณโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา

ปัจจุบันโครงการแก๊สโซฮอล์ใช้แอลกอฮอล์ ๙๙% ผสมกับเบนซินธรรมดาในอัตราส่วน ๑:๙ และเติม corrosion inhibitor (สารเคมีประเภทอะมีนและกรดอินทรีย์ ๑๕ มิลลิกรัมต่อแก๊สโซฮอล์ ๑ ลิตร)

นอกจากนั้นในปี ๒๕๔๑ การปิโตรเลียมแห่งประเทศไทย ได้ร่วมกับโครงการส่วนพระองค์ฯ ดำเนินโครงการดีโซฮอล์ซึ่งนำไปใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลด้วย

การนำอ้อยมาแปรรูปเป็นเอทานอลเพื่อใช้เป็นพลังงานทดแทนนับเป็นแนวทางหนึ่งที่จะช่วยแก้ปัญหาในภาวะน้ำมันขาดแคลนที่อาจจะเกิดขึ้น ในการนี้พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้พระราชทานเงินทุนวิจัยในขั้นต้น เพื่อใช้ในการดำเนินงานในการจัดสร้างอาคารและอุปกรณ์ต่างๆ จำนวน ๙๒๕,๕๐๐ บาท ซึ่งต่อมาได้มีการพัฒนาเพื่อหาวิธีการที่จะนำพลังงานดังกล่าวไปใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อไป

โครงการเกี่ยวกับน้ำมันดีโซฮอล์

โครงการดีโซฮอล์ที่โครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา ได้เริ่มขึ้นเมื่อปี ๒๕๔๑ โดยการปิโตรเลียมแห่งประเทศไทยร่วมกับโครงการส่วนพระองค์ฯ ทดลองผสมเอทานอลที่มีความบริสุทธิ์ร้อยละ ๙๕ กับน้ำมันดีเซลและสารอีมัลซิไฟเออร์ (เป็นสารที่มีคุณสมบัติทำให้แอลกอฮอล์กับน้ำมันดีเซลผสมเข้ากันได้โดยไม่แยกชั้น ประกอบด้วยสาร PEOPS และ SB ๔๐๓) ในอัตราส่วน ๑๔.๘๕ : ๑ ดีโซฮอล์ที่ได้สามารถนำไปใช้เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซล เช่น รถกระบะ และรถเทรลเลอร์ของโครงการส่วนพระองค์ เป็นต้น ผลการทดลองพบว่าสามารถ ใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ดีพอสมควร ทั้งยังลดควันดำได้ปริมาณร้อยละ ๕๐

โครงการเกี่ยวกับน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์

โครงการพัฒนาพลังงานทดแทน เพื่อศึกษาหาแนวทางในการนำน้ำมันพืช โดยเฉพาะน้ำมันปาล์มมาใช้แทนน้ำมันดีเซล สำหรับเครื่อยนต์ดีเซลเริ่มขึ้นเมื่อปี ๒๕๒๘ โดยพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ได้พระราชทานพระราชดำริให้มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์สร้างโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดเล็กขึ้นที่สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จังหวัดกระบี่และทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้สร้างโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ขนาดเล็กกำลังผลิตวันละ ๑๐๐ ลิตร ขึ้นที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาพิกุลทองอันเนื่องมาจากพระราชดำริ จังหวัดนราธิวาส

ต่อมา เมื่อปี ๒๕๔๓ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว มีพระราชกระแสรับสั่งให้กองงานส่วนพระองค์ดำเนินการวิจัยและพัฒนา เพื่อให้พร้อมในการดำเนินการทดลองน้ำมันปาล์มมาใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลในช่วงเวลาที่มีผลผลิตปาล์มมากเกินความต้องการของตลาด ราคาน้ำมันปาล์มดิบมีราคาตกต่ำ เป็นผลให้เกษตรกรเดือดร้อน

น้ำมันปาล์มกลั่นบริสุทธิ์ (BBD palm olein) เป็นน้ำมันที่สกัดจากผลปาล์มตามกรรมวิธีสะอาด ใช้ปรุงอาหารรับประทานได้ด้วยคุณสมบัติพิเศษนี้จึงนำมาใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลที่มี ระบบส่งน้ำมันเชื้อเพลิง และระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีปั๊ม และหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพิลงที่ผลิตมาด้วยงานละเอียดจากผลการทดลองพบว่า ไม่มีผลกระทบใดๆ ในทางลบกับเครื่องยนต์ดีเซล และน้ำมันปาล์มกลั่นบริสุทธิ์ร้อยละ ๑๐๐ โดยปริมาตรสามารถใช้เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลโดยไม่ต้องผสมกับน้ำมันเชื้อเพลิงชนิดอื่น หรืออาจใช้ผสมกับน้ำมันดีเซลในสัดส่วนน้ำมันปาล์มต่อน้ำมันดีเซลน้อย ตั้งแต่ร้อยละ ๐.๐๑ ไปจนถึง ๙๙.๘๘ ได้เช่นกัน

การทดลองใช้น้ำมันปาล์มกลั่นบริสุทธิ์มาเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล จึงเริ่มดำเนินการตามพระราชดำริตั้งแต่เดือนกันยายน ๒๕๔๓ โดยเริ่มทดลองใช้กับรถยนต์เครื่องยนต์ดีเซลของกองงานส่วนพระองค์ วังไกลกังวล อำเภอหัวหิน จังหวัดประจวบคีรีขันธ์

---

สรุปการทดสอบพลังงานทดแทน

• โครงการใช้น้ำมันปาล์มเพื่อเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องจักรกลการเกษตร

โครงการส่งเสริมอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์มขนาดเล็กอันเนื่องมาจากพระราชดำริเป็นกิจกรรมหนึ่งของ
ศูนย์ศึกษาการพัฒนาพิกุลทองฯ ตามที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้พระราชทานพระราชดำริเกี่ยวกับการใช้น้ำมันปาล์มสำหรับเครื่องจักรกล
การเกษตรเพื่อเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงแทนน้ำมันดีเซล และเมื่อวันที่ ๒๔ กันยายน ๒๕๒๓ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ
สยามบรมราชกุมารีได้เสด็จฯ ทอดพระเนตรโครงการดังกล่าว ณ ศูนย์ศึกษาการพัฒนาพิกุลทองฯ

ต่อมาเมื่อวันที่ ๒๕ สิงหาคม ๒๕๔๖ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ ได้จัดทำโครงการวิจัยเพื่อนำ
ไขน้ำมันปาล์มจากบ่อบำบัดน้ำเสียมาผลิตเป็นไบโอดีเซล (เมทิลเอสเตอร์) เพื่อหาวิธีลดต้นทุนในการผลิตน้ำมันทดแทนน้ำมันดีเซล
โดยจะทำการจัดสร้างอุปกรณ์การผลิตเมทิลเอสเตอร์แบบแบทซ์ขนาด ๒๐ ลิตรต่อกะ สำหรับวัตถุดิบใช้ไขน้ำมันปาล์ม
จากบ่อน้ำเสียซึ่งกลายสภาพเป็นกรดไขมันบางส่วนแล้ว

หน่วยงานที่ร่วมดำเนินงานสนองพระราชดำริ ประกอบด้วยมูลนิธิชัยพัฒนา สำนักงาน กปร. และมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ ได้จัดทำโครงการ รวม ๓ โครงการ

โครงการศึกษาการนำน้ำมันปาล์มมาทดแทนน้ำมันดีเซลเพื่อใช้ในเครื่องจักรกลการเกษตรที่ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ โครงการนี้มีวัตถุประสงคืเพื่อทดสอบสมรรถนะและประสิทธิภาพการใช้งานเครื่องจักรกลการเกษตร เพื่อใช้น้ำมันปาล์มทดแทนน้ำมันดีเซลในสถานะต่างๆ

โครงการปรับปรุงโรงงานต้นแบบสกัดน้ำมันปาล์มที่นิคมสหกรณ์อ่าวลึก โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อขยายกำลังการผลิตของโรงงานและบริหารงานในเชิงธุรกิจให้สามารถเลี้ยงตัวเองได้ รวมทั้งสามารถผลิตน้ำมันปาล์มเพื่อนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงแทนน้ำมันดีเซล ซึ่งสามารถผลิตน้ำมันปาล์มเกรด A ได้วันละ ๖-๘ ตัน และสามารถผลิตน้ำมันปาล์มดิบเกรด B จากเมล็ดและเส้นใยปาล์มได้วันละ ๑-๑.๕ ตัน

โครงการวิจัยการผลิตเมทิลเอสเตอร์จากไขน้ำมันในระบบบำบัดน้ำเสียของโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มที่มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วัตถุประสงค์ของโครงการนี้เพื่อผลิตเมทิลเอสเตอร์ โดยการนำไขน้ำมันปาล์มที่เกิดขึ้นตามบ่อบำบัดน้ำเสีย (waste) ของโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดใหญ่ (โรงงานที่ใช้วิธีอบไอน้ำในการสกัดน้ำมันปาล์ม) ซึ่งเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมมาทำเป็นน้ำมันเมทิลเอสเตอร์ เพื่อทดแทนน้ำมันดีเซล ซึ่งมีราคาแพง

สำหรับโครงการทดสอบการใช้น้ำมันปาล์มทดแทนน้ำมันดีเซลในเครื่องจักรกลเกษตรที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงพระราชทานพระราชดำริ ให้มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ดำเนินการโดยใช้วิธีการทดสอบหลายวิธีด้วยกันนั้น มีผลสรุป ดังนี้

น้ำมันปาล์มดิบ จากการทดสอบเครื่องยนต์โดยใช้น้ำมันปาล์มดิบ เครื่องยนต์สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่อง ๕๐๐ ชั่วโมง จะเกิดการสึกหรอของแหวนอัดของลูกสูบ และเครื่องยนต์หมดกำลัง โดยมีต้นทุนวัตถุดิบน้ำมันปาล์มดิบอยู่ที่ ๑๐-๒๐ บาท ต่อลิตร (ขึ้นกับฤดูกาลและราคาน้ำมันของท้องตลาด)

น้ำมันปาล์มโอลิอิน (น้ำมันปาล์มบริสุทธิ์) จากการทดสอบเครื่องยนต์ โดยใช้น้ำมันปาล์มโอลิอินสามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่อง ๒,๐๐๐ ชั่วโมง จึงจะเกิดการสึกหรอของแหวนอัดรองลูกสูบ และเครื่องยนต์หมดกำลัง โดยมีต้นทุนวัตถุดิบน้ำมันปาล์มโอลิอิน ราคา ๑๐ บาทต่อลิตร

เมทิลเอสเตอร์ ไบโอดีเซลประเภทหนึ่งที่ได้จากการทำปฏิกริยาระหว่างน้ำมันจากพืชและหรือไขมันสัตว์กับเมทิลแอลกอฮอล์ (เมทานอล) จากการทดสอบเครื่องยนต์โดยใช้เมทิลเอสเตอร์ เครื่องยนต์สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องถึง ๓,๐๐๐ ชั่วโมง จะเกิดการสึกหรอของแหวนอัดของลูกสูบ และเครื่องยนต์หมดกำลัง โดยต้นทุนการผลิตขึ้นอยู่กับราคาน้ำมันปาล์มดิบ ๑๐-๒๐ บาทต่อลิตร และค่าแอลกอฮอล์ ๔ บาทต่อลิตร

น้ำมันปาล์มดิบที่ลดความหนืด (de-gum และ de-acid) จากการทดสอบเครื่องยนต์ โดยใช้น้ำมันปาล์มดิบที่ de-gum และ de-acid เครื่องยนต์สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่อง ๑,๒๐๐ ชั่วโมง และจะเกิดปัญหาอย่างเดียวกันคือการสึกหรอของแหวนอัดของลูกสูบและเครื่องยนต์หมดกำลัง โดยต้นทุนการผลิตขึ้นอยู่กับน้ำมันปาล์มดิบ ๑๐-๒๐ บาทต่อลิตรและกรรมวิธีการ de-gum และ de-acid ราคา ๓ บาทต่อลิตร

อย่างไรก็ตามในแต่ละวิธีการทดสอบสามารถนำไปผสมกับน้ำมันดีเซลได้ เพราะจะช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์ได้ดีกว่าน้ำมันการใช้น้ำมันปาล์มดิบหรือน้ำมันไบโอดีเซลเพียงอย่างเดียว

ผลจากการศึกษาทดสอบ สามารถสรุปได้ว่าการใช้เมทิลเอสเตอร์ทดสอบเครื่องยนต์จะสามารถใช้งานได้นานที่สุด อย่างไรก็ตามการผลิตเมทิลเอสเตอร์ตามวิธีการดังกล่าวยังมีราคาสูง เนื่องจากต้นทุนการผลิตขึ้นอยู่กับราคาน้ำมันปาล์มดิบ (ตามฤดูกาลและราคาท้องตลาด) และค่าแอลกอฮอล์ ส่วนไบโอดีเซลประเภทอื่นๆ ก็มีต้นทุนการผลิตสูงเช่นกัน ดังนั้น คณะผู้วิจัยจึงได้จัดทำโครงการวิจัยเพื่อนำไขน้ำมันปาล์มจากบ่อบำบัดน้ำเสียมาผลิตไบโอดีเซล (เมทิลเอสเตอร์) เพื่อหาวิธีลดต้นทุนการผลิตน้ำมันทดแทนน้ำมันดีเซลต่อไป

สำหรับประโยชน์ในการใช้น้ำมันปาล์มกลั่นบริสุทธิ์นั้นจะช่วยเพิ่มกำลังแรงบิดให้กับเครื่องยนต์ เพิ่มการหล่อลื่น ทำให้เครื่องยนต์มีอายุการใช้งานได้นานทั้งยังช่วยลดมลพิษไอเสียของเครื่องยนต์ ประการสำคัญได้ช่วยประหยัดเงินตราในการนำเข้าน้ำมันเชื้อเพลิงดีเซลบางส่วนด้วย

ขณะเดียวกันเป็นการช่วยเหลือเกษตรกรไปพร้อมกันด้วย นอกจากนี้ยังเป็นทางเลือกใหม่ในการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง เพราะต้นปาล์มสามารถปลูกทดแทนได้ เป็นพลังงานหมุนเวีย แต่น้ำมันเชื้อเพลิงเป็นหลังงานสิ้นเปลือง

---

ข้อมูลจาก หนังสือ ๘๐ พรรษา ปวงประชาสุขศานต์ จัดทำโดยสำนักงานคณะกรรมการพิเศษเพื่อประสานงานโครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริ