โครงการไบโอดีเซลและแก๊สโซฮอล์จากพืช อันเนื่องมาจากพระราชดำริ
Posted by admin on มีนาคม 6, 2013 in การเกษตร, พระราชกรณียกิจในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่ด้านต่างๆ, วิทยาสศาสตร์กับเทคโนโลยี
นับเป็นความโชคดีอย่างยิ่งของประชาชนชาวไทย ที่ได้เกิดและอาศัยอยู่ภายใต้พระบรมโพธิสมภารในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวผู้ทรงเปี่ยมด้วยพระเมตตาและพระปรีชาสามารถ พระวิสัยทัศน์ด้านพลังงานทดแทนที่ทรงเริ่มต้นศึกษาวิจัยขึ้นเมื่อ 20 ปีที่แล้ว ในขณะที่ราคาน้ำมันดิบในตลาดโลกมีราคาสูงขึ้น ทำให้ปัจจุบันประชาชนชาวไทยได้มีทางเลือกในการใช้พลังงานทดแทนที่คนไทยสามารถผลิตได้เอง สามารถลดปริมาณการนำเข้าได้เป็นจำนวนมาก
คุณแก้วขวัญ วัชโรทัย เลขาธิการสำนักพระราชวัง กล่าวถึงพระราชดำริเรื่องเชื้อเพลิงชีวภาพของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวที่มีมานานกว่าสี่สิบปี ในหนังสือ “๗๒ ปี แก้วขวัญ วัชโรทัย เลขาธิการพระราชวัง” ว่า
“พระองค์ทรงรับสั่งมาตั้งแต่ พ.ศ.๒๕๐๔ แล้วว่าค่ารถจะแพง ก็แปลว่าน้ำมันจะแพง บังเอิญผมรู้จักกับพวกอุตสาหกรรมน้ำมัน แล้วคุยเรื่องนี้ เขาบอกว่าเขาแข่งขันกัน มันก็ต้องลดราคาลงไปเรื่อย ๆ พระองค์ก็รับสั่งให้ทดลองผลิตแอลกอฮอล์ทำน้ำมันเชื้อเพลิง ทำเป็นน้ำมันแก๊สโซฮอล์ ดีโซฮอล์ ในสวนจิตรลดา…ตอนนั้นทรงมีพระราชปรารภว่าเมืองไทยกำลังเห่อปลูกต้นยูคาลิปตัส ที่ไหน ๆ ก็ปลูกหมด ยูคาลิปตัส ๓ ปี จึงจะตัดได้ แล้วท่านก็รับสั่งว่า ระหว่าง ๓ ปีเขาจะเอาอะไรกิน แต่ถ้าเผื่อปลูกอ้อย ปลูกทุกปีขายได้ทุกปี แล้วก็เอาอ้อยมาทำแอลกอฮอล์ เอาแอลกอฮอล์มาผสมเบนซิน เราก็ทดลองผสมตั้งแต่ ๑๐ เปอร์เซ็นต์ ทั้งเบนซินทั้งน้ำมันดีเซล ใช้ได้รถยนต์ของโครงการส่วนพระองค์ใช้น้ำมันแก๊สโซฮอล์และดีโซลฮอล์”
การศึกษาวิจัยเกี่ยวกับเชื้อเพลิงชีวภาพของโครงการโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา เริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ.๒๕๒๘ ด้วยพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงมีพระราชดำริว่าในอนาคตอาจเกิดการขาดแคลนน้ำมัน จึงมีประราชประสงค์ให้นำอ้อยมาผลิตแอลกอฮอล์เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง โดยพระราชทานเงินทุนวิจัยเริ่มต้นเป็นจำนวน ๙๒๕,๕๐๐ บาท
เอทานอล
การศึกษาวิจัยภายในโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดาเริ่มตั้งแต่การทดลองปลูกอ้อยหลายพันธุ์ เพื่อคัดเลือกพันธุ์ที่ดีที่สุดนำมาทำแอลกอฮอล์ นอกจากอ้อยที่ผลิตได้ภายในโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดาแล้วยังออกไปรับซื้ออ้อยจากเกษตรกรเพื่อนำมาเป็นวัตถุดิบอีกด้วย
โรงงานแอลกอฮอล์ซึ่งมีทั้งเครื่องหีบอ้อย ถังหมัก หอกลั่นขนาดเล็ก เริ่มเดินเครื่องการผลิตครั้งแรกในปี พ.ศ.๒๕๒๙ สามารถผลิตแอลกอฮอล์ ๙๑ เปอร์เซ็นต์ได้ในอัตรา ๒.๘ ลิตรต่อชั่วโมง
ต่อมาเนื่องจากวัตถุดิบมีไม่เพียงพอ จึงเปลี่ยนมาใช้กากน้ำตาล และมีการสร้างอาคารศึกษาวิจังหลังใหม่ภายในโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา
สำหรับแอลกอฮอล์ที่ผลิตได้ในช่วงแรกยังไม่สามารถนำไปผสมกับเบนซินได้ จึงนำผลผลิตที่ได้ไปทำเป็นน้ำส้มสายชูต่อมาก็ทำเป็นแอลกอฮอล์แข็งใช้อุ่นอาหารให้กับทางห้องเครื่องของสวนจิตรลดา เนื่องจากเดิมใช้แอลกอฮอล์เหลว ครั้งหนึ่งเมื่อมีการขนส่งแอลกอฮอล์เหลวไปยังพระตำหนักในภาคเหนือ รถเกิดอุบัติเหตุทกให้ไฟไหม้รถทั้งคัน เพราะแอลกอฮอล์เป็นเชื้อเพลิงอย่างดี จึงได้มีการคิดนำแอลกอฮอล์มาทำเป็นเชื้อเพลิงแข็งเพื่อความปลอดภัยแทน
โรงงานแอลกอฮอล์มีการปรับปรุงการกลั่นเรื่อยมาต่อมาก็สามารถผลิตแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ ๙๕ เปอร์เซ็นต์ หรือที่เรียกว่าเอทานอลได้เป็นผลสำเร็จ
วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตเอทานอล
วัตถุดิบที่ใช้ผลิตเอทานอลแบ่งออกเป็น ๓ ประเภทใหญ่ ๆ ดังนี้ คือ
- วัตถุดิบประเภทแป้ง ได้แก่ ธัญพืช ข้าวเจ้า ข้าวสาลี ข้าวโพด ข้าวบาร์เลย์ ข้าวฟ่าง และพวกพืชหัว เช่น มันสำปะหลัง มันฝรั่ง มันเทศ เป็นต้น
- วัตถุดิบประเภทน้ำตาล ได้แก่ อ้อย กากน้ำตาล บีตรูต ข้าวฟ่างหวาน เป็นต้น
- วัตถุดิบประเภทเส้นใย ส่วนใหญ่เป็นผลพลอยได้จากผลผลิตทางการเกษตร เช่น ฟางข้าว ชานอ้อย ซังข้าวโพด รำข้าว เศษไม้ เศษกระดาษ ขี้เลื่อย วัชพืช รวมทั้งของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม เช่น โรงงานกระดาษ เป็นต้น
เมื่อโรงงานแอลกอฮอล์ของโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดาสามารถผลิตแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ ๙๕ เปอร์เซ็นต์ และทดลองนำไปผสมกับน้ำมันเบนซินเติมเครื่องยนต์ แต่ไม่ประสบความสำเร็จ เพราะแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ ๙๕ เปอร์เซ็นต์มีน้ำผสมอยู่ด้วย ต้องนำไปกลั่นแยกน้ำเพื่อให้ได้แอลกอฮอล์บริสุทธิ์ ๙๙.๕ เปอร์เซ็นต์ หรือเอทานอล ก่อนนำไปผสมกับน้ำมันเบนซิน
โครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดาจึงนำแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ ๙๕ เปอร์เซ็นต์ไปผ่านกระบวนการแยกน้ำที่สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทยเพื่อให้ได้เอทานอล และนำกลับมาผสมกับน้ำมันเบนซินที่โครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา
ปี พ.ศ.๒๕๓๗ โครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดาขยายกำลังการผลิตเอทานอลเพื่อให้มีปริมาณเพียงพอผสมกับน้ำมันเบนซิน ๙๑ ในอัตราส่วน ๑ : ๙ ได้เป็นน้ำมันแก๊สโซฮอล์ เติมให้กับรถยนต์ทุกคันของโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา ซึ่งเป็นหนึ่งในหกโครงการเฉลิมพระเกียรติ เนื่องในวโรกาสที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงครองสิริราชสมบัติครบ ๕๐ ปี ของสำนักพระราชวัง
เมื่อวันที่ ๑๐ พฤษภาคม พ.ศ.๒๕๓๘ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จพระราชดำเนินไปทรงเปิดโรงงานผลิตแอลกอฮอล์เป็นเชื้อเพลิง โดยโรงกลั่นใหม่นี้มีกำลังการผลิตแอลกอฮอล์ได้ชั่วโมงละ ๒๕ ลิตรในกระบวนการกลั่นจะได้น้ำกากส่าเป็นน้ำเสีย ซึ่งส่วนหนึ่งใช้รดกองปุ๋ยหมักของโรงงานปุ๋ยอินทรีย์
การผสมแอลกอฮอล์กับเบนซินของโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดาในระยะแรกเป็นการนำน้ำมันและเอทานอลมาผสมในถังธรรมดา ใช้แรงงานคนเขย่าให้เข้ากัน ต่อมาบริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) (การปิโตรเลียมแห่งประเทศไทยในเวลานั้น) จึงน้อมเกล้าน้อมกระหม่อมถวายหอผสมและสถานีบริการน้ำมันแก๊สโซฮอล์แก่โครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา
ปี พ.ศ.๒๕๔๔ ภาคเอกชน ๒ กลุ่ม น้อมเกล้าน้อมกระหม่อมถวายเครื่องแยกน้ำออกจากเอทานอล (Dehydration Unit) ๒ แบบ คือ เครื่อง Molecular Sieve Dehydration Unit และเครื่อง Membrane Dehydration Unit ปัจจุบันสถานีบริการเชื้อเพลิงในโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา นอกจากผลิตน้ำมันแก๊สโซฮอล์เติมให้กับรถยนต์ทุกคันของโครงการแล้ว งานทดลองผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงของโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดายังเป็นแหล่งความรู้แก่ประชาชนที่สนใจอีกด้วย
ขั้นตอนการผลิตน้ำมันแก๊สโซฮอล์และสูตรการผสมที่โครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา
ขั้นตอนการผลิตน้ำมันแก๊สโซฮอล์ในเชิงพาณิชย์
นำวัตถุดิบอย่างเช่นข้าว ข้าวโพด มันสำปะหลัง อ้อย ข้าวฟ่างหวาน ฯลฯ ไปผ่านกระบวนการหมัก จากนั้นนำไปผ่านกระบวนการกลั่นและแยกให้บริสุทธิ์ ซึ่งจะทำให้ได้เอทานอล ๙๕ เปอร์เซ็นต์ หลังจากนั้นนำไปผ่านกระบวนการแยกน้ำ ทำให้ได้เป็นเอทานอล ๙๙.๕ เปอร์เซ็นต์ ก่อนนำไปผสมกับน้ำมันเบนซิน ถ้าผสมกับน้ำมันเบนซิน ๘๗ ก็จะได้เป็นน้ำมันแก๊สโซฮอล์ ๙๑ ถ้าผสมกับน้ำมันเบนซิน ๙๑ ก็จะได้เป็นน้ำมันแก๊สโซฮอล์ ๙๕
จากพระราชดำริสู่ประชาชน
ช่วงปี พ.ศ.๒๕๒๘-๒๕๓๐ บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) และบริษัท บางจากปิโตรเลียม จำกัด (มหาชน) เปิดจำหน่ายน้ำมันแก๊สโซฮอล์ได้ระยะหนึ่งก็ต้องหยุดไป เพราะราคาน้ำมันเบนซินในเวลานั้นถูกกว่าราคาแอลกอฮอล์ ๙๕ เปอร์เซ็นต์ จึงไม่คุ้มค่ากับการนำมาจำหน่าย
อย่างไรก็ตาม โครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดายังคงศึกษาวิจัยเกี่ยวกับน้ำมันแก๊สโซฮอล์อย่างต่อเนื่องมาตลอด ดังนั้นเมื่อเกิดวิกฤตราคาน้ำมัน การนำผลการศึกษาวิจัยเรื่องพลังงานทดแทนตามพระราชดำริมาต่อยอดขยายผลในเชิงพาณิชย์จึงเป็นไปได้อย่างรวดเร็ว
พ.ศ.๒๕๓๙ รัฐบาลมีนโยบายยกเลิกการเติมสารตะกั่วเพื่อแก้ไขปัญหามลพิษทางอากาศ ทำให้โรงกลั่นน้ำมันต้องนำเข้าสารเพิ่มออกเทน MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether) มาผสมกับน้ำมันเบนซินแทน อย่างไรก็ตาม สาร MTBE ซึ่งนอกจากช่วยลดมลพิษทางอากาศแล้ว ยังประหยัดเงินตราต่างประเทศปีละหลายร้อยล้านบาท รวมทั้งช่วยให้เกษตรกรสามารถขายผลิตผลทางเกษตรในราคาสูงขึ้น
พ.ศ.๒๕๔๔ บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) ร่วมกับโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดาผลิตและจำหน่ายน้ำมันแก๊สโซฮอล์ โดยเริ่มจำหน่าย ณ สถานีบริการน้ำมัน ปตท.บริเวณสำนักงานใหญ่ ถนนวิภาวดีรังสิต
ปีเดียวกัน บริษัท บางจากปิโตรเลียม จำกัด (มหาชน) ร่วมกับสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย ผลิตเอทานอลบริสุทธิ์ ๙๙.๕ เปอร์เซ็นต์จากมันสำปะหลัง แล้วนำมาผสมกับน้ำมันเบนซินในสัดส่วน ๑๐ เปอร์เซ็นต์ ทดแทนสาร MTBE เป็นน้ำมันแก๊สโซฮอล์ ออกเทน ๙๕
บริษัท บางจากปิโตรเลียม จำกัด (มหาชน) ทดลองจำหน่ายน้ำมันแก๊สโซฮอล์เป็นครั้งแรกที่สถานีบริการน้ำมันถนนติวานนท์ ถนนพหลโยธิน ถนนเจริญกรุงตัดใหม่ และถนนนวมินทร์ ปีถัดมาเปิดเพิ่มขึ้นอีก ๑ แห่ง ที่ถนนสุทธิสารวินิจฉัย
จนกระทั่งปัจจุบันเปิดจำหน่ายทั่วประเทศผ่านสถานีบริการกว่า ๖๐๐ แห่ง รวมถึงนำเอทานอลมาผสมเป็นน้ำมันแก๊สโซฮอล์ ๙๑ เป็นรายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ตั้งแต่ปี พ.ศ.๒๕๔๗
ภายในเวลาเพียงไม่กี่ปี น้ำมันแก๊สโซฮอล์ก็ได้รับความนิยมในหมู่ประชาชนทั่วไปอย่างกว้างขวาง ซึ่งนอกจากช่วยลดการนำเข้าน้ำมันลงได้ส่วนหนึ่งแล้ว ยังช่วยลดมลภาวะเป็นพิษในอากาศได้อีกด้วย
“ปตท.ได้เข้าร่วมกับโครงการส่วนพระองค์สวนจิตรลดา โดยทดสอบการใช้น้ำมันแก๊สโซฮอล์ ใช้อัตราส่วนผสมของเอทานอล ๙๙.๕ เปอร์เซ็นต์ และเบนซินธรรมดาเท่ากับ ๑:๙ หรือ ๑๐ เปอร์เซ็นต์ กับรถยนต์ในโครงการส่วนพระองค์ฯ มีรถบรรทุกเครื่องยนต์เบนซินขนาดเล็ก รวมทั้งรถจักรยานยนต์สองและสี่จังหวะ และน้ำมันดีโซฮอล์ใช้อัตราส่วนผสมของเอทานอล ๙๕ เปอร์เซ็นต์ และดีเซลเท่ากับ ๑๔ เปอร์เซ็นต์ โดยเติมกับสารอิมัลซิไฟเออร์ ใช้กับรถบรรทุกเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็กและรถไถแทรกเตอร์ เครื่องยนต์ Kubota ตลอดจนรถยนต์ดีเซลใช้สำหรับเก็บขยะ…ผลการทดสอบปรากฏว่า ตลอดระยะเวลาการทดลองหนึ่งปี ไม่พบความเสียหายอย่างรุนแรงต่อเครื่องยนต์ สามารถทำให้มลพิษไอเสียของเครื่องยนต์เบนซินลดลงประมาณ ๑๐ เปอร์เซ็นต์ และลดควันดำได้ถึง ๕๐ เปอร์เซ็นต์ จากเครื่องยนต์ดีเซล แต่การสิ้นเปลืองมากขึ้นถึง เกือบ ๑๐ เปอร์เซ็นต์ สำหรับรถยนต์เครื่องยนต์ดีเซล”
ของโลกที่ได้รับสิทธิบัตร และเป็นครั้งแรกที่ได้มีการรับจดทะเบียนและออกสิทธิบัตรให้แก่พระบรมราชวงศ์ด้วย จึงนับได้ว่าเป็น "สิทธิบัตรในพระปรมาภิไธยของพระมหากษัตริย์พระองค์แรกใน ประวัติศาสตร์ชาติไทยและเป็นครั้งแรกของโลก" นอกจากนี้ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติได้ประกาศให้กังหันน้ำชัยพัฒนาได้รับรางวัลที่ 1 ประเภทรางวัล ผลงานคิดค้นหรือสิ่งประดิษฐ์ซึ่งเป็นประโยชน์แก่ประเทศชาติ ประจำปี 2536 และทูลเกล้า ฯ ถวายรางวัลนี้แด่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอีกวาระหนึ่ง
