น้ำมันพืชและไขมันจากสัตว์เป็นวัตถุดิบสำคัญในการผลิตไบโอดีเซล น้ำมันพืชสามารถสกัดจากพืชน้ำมันทุกชนิด อย่างไรก็ตามการพิจารณาเลือกพืชชนิดใดมาใช้ต้องคำนึงถึงปริมาณและองค์ประกอบของน้ำมันในพืชชนิดนั้น รวมทั้งความเหมาะสมของปริมาณการเพาะปลูกพืชน้ำมันในพื้นที่นั้นๆด้วย ตัวอย่างเช่น ปาล์มน้ำมันปลูกมากในมาเลเซีย ถั่วเหลืองปลูกมากในประเทศสหรัฐอเมริกา เรพและทานตะวันปลูกมากในกลุ่มประเทศยุโรป เป็นต้น สำหรับประเทศไทยพืชน้ำมันที่ปลูกมาก คือ ปาล์มน้ำมันและมะพร้าว จึงน่าจะเป็นวัตถุดิบสำคัญสำหรับการผลิตไบโอดีเซลในประเทศไทย นอกจากพืชน้ำมันที่เกษตรกรทำการเพาะปลูกเชิงพาณิชย์อย่างเป็นระบบแล้ว ยังมีแหล่งพืชน้ำมันอื่นที่น่าสนใจ เช่น สบู่ดำ ซึ่งไม่ใช่พืชอาหาร กล่าวคือ น้ำมันที่สกัดได้ไม่สามารถใช้ในการบริโภคได้ เหมาะที่จะใช้เป็นวัตถุดิบผลิตไบโอดีเซล อย่างไรก็ตามกากหลังจากบีบน้ำมันออกแล้วไม่เหมาะในการนำไปใช้เป็นอาหารสัตว์ เนื่องจากในเมล็ดสบู่ดำมีสารพิษประเภท curcine หรือ curcasin อยู่ ประกอบกับยังไม่ได้มีการศึกษาผลกระทบด้านอื่นๆ จึงยังไม่เป็นที่นิยมในการนำมาใช้ผลิตไบโอดีเซลเชิงพาณิชย์
นอกจากนี้น้ำมันพืชและไขมันจากสัตว์ที่ใช้แล้วก็สามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซลได้เช่นกัน แต่ในปัจจุบันยังไม่มีการสำรวจปริมาณน้ำมันใช้แล้วที่มีศักยภาพนำมาใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตไบโอดีเซลในประเทศไทย ผลการประเมินคร่าวๆ พบว่าปัจจุบันปริมาณน้ำมันที่ใช้แล้วเหล่านี้มีการหมุนเวียนใช้ในตลาดประมาณ 42,000 ตันต่อปี
ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงเหลวที่ผลิตได้จาก น้ำมันพืชและไขมันสัตว์ เช่น ปาล์ม มะพร้าว ถั่วเหลือง ทานตะวัน เมล็ดเรพ (rape seed ) สบู่ดำ หรือ น้ำมันพืช น้ำมันสัตว์ ที่ใช้แล้ว ซึ่งพืชน้ำมันเหล่านี้เป็นแหล่งทรัพยากร ที่สามารถผลิตทดแทนได้ในธรรมชาติ
เมล็ดเรพ
มีลักษณะเป็นเม็ดเล็กๆ เหมือนเมล็ดงา เป็นพืชล้มลุกประเภทวัชพืชที่พบอยู่ทั่วไปในทวีปยุโรป มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Brassica napus ในปี พ.ศ.2525 ได้มีการริเริ่มคิดค้นกระบวนการ Trans-Esterification โดยใช้เมล็ดเรพ ที่สถาบัน Institute of Organic Chemistry, Graz, Austria และได้รับการยอมรับจากผู้ใช้รถเป็นอย่างดี ปัจจุบันเมล็ดเรฟเป็นวัตถุดิบที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตไบโอดีเซลมากที่สุดในยุโรป คือ มีส่วนแบ่งในการผลิตถึงร้อยละ 80 ของวัตถุดิบอื่นๆ ทั้งหมด ซึ่งประเทศเยอรมันถือได้ว่าเป็นทั้งผู้นำในการนำไบโอดีเซลมาใช้แทนน้ำมันดีเซลและเป็นผู้นำทางด้านเทคโนโลยีการผลิตไบโอดีเซลโดยใช้วัตถุดิบจากเมล็ดเรพ นอกจากนี้ยังมีประเทศผรั่งเศส และสเปน ที่ใช้เมล็ดเรพและทานตะวันเป็นวัตถุดิบเช่นกัน
ถั่วเหลือง
เป็นพืชน้ำมันที่นิยมใช้เป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตไบโอดีเซลมากที่สุดในสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีปริมาณการผลิตถั่วเหลืองสูงถึงกว่า 30 ล้านตันต่อปี นอกจากนี้ยังมีประเทศอิตาลีซึ่งนิยมใช้ถั่วเหลืองในการผลิตไบโอดีเซล
ปาล์มน้ำมัน
เป็นพืชน้ำมันที่นิยมใช้เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตไบโอดีเซลในประเทศไทยขณะนี้ เนื่องจากเป็นพืชที่มีศักยภาพในการนำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงสูงกว่าพืชน้ำมันชนิดอื่น คือมีต้นทุนการผลิตต่ำ ให้ผลผลิตต่อพื้นที่สูง โดยปาล์มน้ำมันให้ผลผลิตน้ำมันต่อไร่สูงกว่าเมล็ดเรฟ ซึ่งใช้เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตไบโอดีเซลในประเทศแถบยุโรปถึง 5 เท่า และสูงกว่าถั่วเหลืองที่ใช้กันมากในสหรัฐอเมริกาถึง 10 เท่า เนื่องจากปาล์มน้ำมันเป็นพืชยืนต้น ทนต่อผลกระทบจากภัยธรรมชาติ
อีกทั้งสามารถเก็บเกี่ยวผลผลิตได้นานถึง 20 ปี จึงทำให้ความต้องการน้ำมันปาล์มดิบในประเทศเพิ่มขึ้นอีกเป็นจำนวนมากในอนาคตอันใกล้นี้ ซึ่งประเทศที่มีการปลูกปาล์มน้ำมันมากที่สุดคือประเทศมาเลเซีย สำหรับความคุ้มค่าในการเพาะปลูกปาล์มน้ำมันนั้น จากข้อมูลของกระทรวงเกษตรและสหกรณ์การเกษตร พบว่าโดยเฉลี่ยการเพาะปลูกปาล์มน้ำมันมีผลตอบแทนกำไรต่อไร่ สูงถึงประมาณ 4,000 บาทต่อปี จึงมีการส่งเสริมให้เกษตรกรมีการปลูกปาล์มพันธุ์ดี ทดแทนพืชอื่นๆ ที่มีรายได้ต่ำกว่า
รัฐได้ดำเนินการสำรวจพื้นที่เพาะปลูกปาล์มที่เหมาะสมทั้งภาคใต้และภาคอีสาน รวมทั้งมีการคัดเลือกเมล็ดพันธุ์ และให้ความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีการเพาะปลูกแก่เกษตรกร โดยพื้นที่เพาะปลูกส่วนใหญ่จะอยู่ในพื้นที่ภาคใต้ตั้งแต่จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ลงไป ในปัจจุบันจังหวัดกระบี่มีพื้นที่เพาะปลูกปาล์มน้ำมันมากที่สุดในประเทศไทย คือ ประมาณ ร้อยละ40 ของพื้นที่เพาะปลูกปาล์มน้ำมันทั้งประเทศ รองลงมาคือ สุราษฎร์ธานี และ ชุมพร อย่างไรก็ตามได้มีการทดลองปลูกปาล์มน้ำมันในภาคกลาง เช่น โครงการพัฒนาทุ่งรังสิต ซึ่งพบว่าสามารถให้ผลผลิตได้เมื่อสวนปาล์มมีอายุประมาณ 28 เดือน
สบู่ดำ
เป็นพืชน้ำมันอย่างหนึ่งที่ภาครัฐมีนโยบายส่งเสริมให้ปลูกเป็นวัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซลชุมชน เนื่องจากเป็นพืชที่เพาะปลูกง่ายไม่ต้องดูแลมาก ทนต่อสภาพแล้งและน้ำท่วมทำให้ปลูกได้ในพื้นที่ทั่วทุกภาคแม้แต่ในพื้นที่ที่ใช้ประโยชน์ทางการเกษตรได้น้อย สามารถเก็บเกี่ยวผลผลิตได้ภายในหนึ่งปีหลังปลูก และมีอายุยืนกว่า 30 ปี อีกทั้งปลูกได้ในพื้นที่แห้งแล้ง น้ำมันที่บีบจากผลสบู่ดำสามารถนำมาใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลรอบต่ำสำหรับการเกษตรแทนน้ำมันดีเซลได้ทันที ประชาชนส่วนใหญ่อาจไม่รู้จักสบู่ดำ ทั้งที่ในความเป็นจริงเป็นพืชที่ปลูกในประเทศไทยมานานกว่า 200 ปีแล้ว โดยชาวโปรตุเกสนำเข้ามาเมื่อปลายสมัยกรุงศรีอยุธยา เพื่อให้คนไทยปลูก แล้วรับซื้อเมล็ดซึ่งมีสีดำกลับไปอัดบีบเป็นน้ำมันสำหรับใช้ทำสบู่
ด้วยเหตุนี้อาจเป็นที่มาของคำว่า สบู่ดำ อย่างไรก็ตาม คนไทยจะเรียกชื่อพืชชนิดนี้แตกต่างกันออกไปในแต่ละท้องถิ่น ภาคกลางเรียก สบู่ดำ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือเรียก มะเยา ภาคใต้เรียก มะหงเทศ ส่วนภาคเหนือเรียก มะหุ่งฮั้ว แต่ชื่อวิทยาศาสตร์เรียกว่า Jatropha curcas Linn.
สบู่ดำเป็นพืชน้ำมันทางเลือกที่เหมาะสมอีกชนิดหนึ่ง ที่ผู้เชี่ยวชาญด้านการเกษตรระบุว่า หากมีการพัฒนาเมล็ดพันธุ์และมีวิธีดูแลการเพาะปลูกที่เหมาะสมแล้วจะสามารถให้น้ำมันต่อไร่ได้สูงถึงปีละ 300 ลิตร แต่ถ้าปลูกตามธรรมชาติจะได้ผลผลิตเพียง 100 ลิตรต่อไร่ต่อปีเท่านั้น ขณะที่ผลผลิตปาล์มให้น้ำมันปีละประมาณ 600 ลิตร แต่ต้องใช้เวลาปลูก 3 - 4 ปี และข้อดีอีกประการหนึ่งจากที่สบู่ดำเป็นพืชรับประทานไม่ได้ซึ่งแตกต่างจากพืชน้ำมันชนิดอื่น จึงทำให้ราคาไม่ผันผวน โดยราคาเมล็ดสบู่ดำอยู่ที่ประมาณ 3 - 4 บาทต่อกิโลกรัม การสกัดต้องใช้จำนวนเมล็ดถึง 4 กิโลกรัมจึงจะได้น้ำมัน 1 ลิตร ทำให้ต้นทุนน้ำมันสบู่ดำอยู่ที่ 12 - 16 บาทต่อลิตร ซึ่งยังคงต่ำกว่าราคาน้ำมันปาล์มดิบที่มีราคาค่อนข้างผันผวนประมาณ 14 - 22 บาทต่อลิตร
น้ำมันสบู่ดำที่สกัดได้จะสามารถนำไปใช้กับเครื่องจักรกลทางการเกษตรที่เป็นเครื่องยนต์ดีเซลรอบต่ำได้ เช่น เครื่องปั่นไฟ รถอีแต๋น รถแทรกเตอร์ หรือเครื่องสูบน้ำได้โดยไม่ต้องดัดแปลงเครื่องยนต์ แต่มีปัญหาด้านคุณภาพบางประการ อาทิ ค่าความหนืดที่สูงกว่าน้ำมันดีเซลถึง10 เท่า ทำให้ไม่สามารถใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลรอบสูงทั่วไปได้ จำเป็นต้องนำไปผ่านกระบวนการ Transesterification แปลงเป็นไบโอดีเซล ( B 100 ) ก่อนนำไปผสมกับน้ำมันดีเซลปกติเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง
ในต่างประเทศสบู่ดำเป็นพืชท้องถิ่นที่มีอยู่ทั่วไปในประเทศเม็กซิโก และได้มีการส่งเสริมให้เพาะปลูกในประเทศต่างๆ ในทวีปอเมริกา แอฟริกา และเอเชีย มานานเกือบ 20 ปีแล้ว โดยเฉพาะประเทศที่มีพื้นที่แห้งแล้งเป็นจำนวนมากซึ่งไม่สามารถใช้ประโยชน์ทางการเกษตรได้ เช่น ประเทศในทวีปแอฟริกา หรืออินเดีย ซึ่งนอกจากจะได้รับการสนับสนุนจากภาครัฐและเอกชนในประเทศเหล่านั้นแล้ว ยังพบว่ามีหลายประเทศในแถบยุโรป อาทิ ประเทศเยอรมนี ประเทศอังกฤษ ที่เข้าไปลงทุนเพาะปลูกสบู่ดำที่ประเทศอินเดีย และ ประเทศมาลิ (Mali)
ซึ่งประเทศเหล่านี้ได้เข้าร่วมในสนธิสัญญาเกียวโต โดยมีเป้าหมายที่จะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เพื่อบรรเทาปัญหาภาวะโลกร้อน ซึ่งมาตรการหนึ่งที่จะลดปัญหาดังกล่าว คือการใช้พลังงานทดแทนจากเชื้อเพลิงชีวภาพโดยมีข้อตกลงที่เรียกว่า The EU Biofuel Directive มีเป้าหมายการใช้ เอทานอล และ ไบโอดีเซล จากร้อยละ 2 ของปริมาณการใช้เชื้อเพลิงทั้งหมดในปี 2005 เพิ่มเป็นร้อยละ 5.75 ในปี 2010 และ ร้อยละ 20 ภายในปี 2020 ประเทศในกลุ่มยุโรปจึงมีการส่งเสริมการปลูกต้นเรพเพื่อนำเมล็ดเรพไปเป็นวัตถุดิบผลิตไบโอดีเซล แต่จากเป้าหมายที่กำหนดไว้พบว่าปริมาณไบโอดีเซลที่จะผลิตได้ภายในประเทศมีไม่เพียงพอ จึงต้องไปลงทุนปลูกพืชน้ำมันในประเทศอื่นและรับซื้อผลผลิตกลับมายังประเทศของตน
นอกจากเหตุผลของการนำมาใช้เป็นพลังงานทดแทนแล้ว ประโยชน์จากการเพาะปลูกสบู่ดำยังมีไว้เพื่อใช้เป็นพืชคลุมดินลดการกัดเซาะหน้าดินจาก ลมและน้ำ รวมทั้งช่วยปรับปรุงคุณภาพของดินให้สามารถใช้เพาะปลูกพืชเกษตรอื่นได้
น้ำมันพืชใช้แล้ว
ในระหว่างที่ต้องรอการขยายพื้นที่เพาะปลูกปาล์มให้เพียงพอ วัตถุดิบอีกประเภทหนึ่ง ที่ควรส่งเสริมให้นำไปผลิตไบโอดีเซล คือ น้ำมันพืชใช้แล้ว ซึ่งนอกจากจะเป็นประโยชน์ด้านพลังงานแล้ว ยังช่วยลดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมและสาธารณสุข โดยในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา ทั่วโลกมีอัตราเฉลี่ยในการบริโภคน้ำมันพืชเพิ่มขึ้นถึงร้อยละ 4 ต่อปี ส่งผลให้ปัจจุบันมีการบริโภคน้ำมันพืชสูงกว่า 100 ล้านตันต่อปี เพราะวิถีการบริโภคที่หันมานิยมอาหารประเภทจานด่วน (Fast Food) ที่ปรุงด้วยการทอดมากขึ้น ผลที่ตามมา คือ มีน้ำมันพืชใช้แล้วจำนวนมากที่เหลือจากการปรุงอาหารซึ่งจำเป็นต้องหาวิธีจัดการ ไม่ว่าเป็นการกำจัด บำบัด หรือนำกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ โดยไม่ก่อให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมและสาธารณสุข
 | |
สำหรับประเทศไทยมีการบริโภคน้ำมันพืชกว่า 800,000 ตันต่อปี ประเมินกันว่าน่าจะมีน้ำมันพืชใช้แล้วเหลือมากกว่า 100 ล้านลิตรต่อปี ในจำนวนนี้ ส่วนหนึ่งนำไปใช้ประโยชน์เป็นวัตถุดิบในการผลิตสบู่ หรือใช้ผสมเป็นอาหารสัตว์ ขณะที่บางส่วนถูกทิ้งออกสู่คูคลองสาธารณะซึ่งก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งแวดล้อม บ้างก็ถูกลักลอบนำไปขายในราคาถูกเพื่อใช้ทอดซ้ำ ซึ่งน้ำมันพืชที่นำกลับมาใช้ซ้ำจะมีลักษณะที่เสื่อมสภาพทั้งทางกายภาพและทางเคมี ทั้งนี้ผู้ที่บริโภคอาหารที่ปรุงด้วยน้ำมันพืชดังกล่าวต่อเนื่องเป็นเวลานาน เซลล์ตับและไตจะถูกทำลาย รวมถึงอาจเป็นโรคมะเร็งได้อีกด้วย
ภาครัฐ ได้ตระหนักถึงปัญหาด้านสุขภาพของประชาชนที่บริโภคน้ำมันพืชใช้แล้วโดยไม่รู้ตัว จึงได้ออกประกาศ ฉบับที่ 283 ปี 2547 โดยกำหนดมาตรฐานน้ำมันพืชที่นำไปใช้ประกอบอาหารเพื่อจำหน่าย แต่ประสบกับปัญหาการบังคับใช้กฎหมาย ประกอบกับภาระต้นทุนที่สูงขึ้นของผู้ประกอบการในปัจจุบัน ทำให้บางรายนำน้ำมันพืชใช้แล้วมาปรุงอาหารเพื่อลดต้นทุน ยังผลให้การรณรงค์ไม่นำน้ำมันพืชใช้แล้วมาใช้ซ้ำไม่ค่อยได้ผลเท่าที่ควร ซึ่งต่างจากประเทศที่พัฒนาแล้ว ไม่ว่าจะเป็นสหรัฐอเมริกา ยุโรป หรือญี่ปุ่น ที่มีการออกกฎหมายมาควบคุมดูแล และมีวิธีการจัดการกับน้ำมันพืชใช้แล้วอย่างเข้มงวด เพราะถือว่าเป็นของเสียที่ต้องถูกกำจัด หรือบำบัดอย่างถูกต้องตามกฎหมาย โดยประเทศพัฒนาแล้วต่างๆ นิยมนำน้ำมันพืชใช้แล้วมาใช้ประโยชน์ในด้านพลังงานด้วยการนำไปผลิตเป็น น้ำมันไบโอดีเซล ซึ่งมีการดำเนินการอย่างเป็นรูปธรรม
ในปี 2550 บริษัทบางจากฯ ได้ริเริ่มโครงการรับซื้อน้ำมันพืชใช้แล้วจากตลาดทั่วไป และรับซื้อผ่านสถานีบริการน้ำมันกว่า 20 แห่ง เพื่อใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซลของหน่วยผลิตไบโอดีเซลบางจาก สุขุมวิท64 มีกำลังผลิต 50,000 ลิตรต่อวัน
สมบัติและองค์ประกอบหลักในพืชน้ำมัน
น้ำมันพืชและไขมันจากสัตว์เป็นสารประกอบไตรกลีเซอไรด์ (Triglyceride) มีโครงสร้างเป็น -C3H5 เชื่อมต่อกับกรดไขมัน ที่มีจำนวนคาร์บอนตั้งแต่ 10 ถึง 30 ตัว น้ำมันพืชและไขมันจากสัตว์ มีกรดไขมันหลากหลายชนิดเป็นองค์ประกอบ โดยมีปริมาณของกรดไขมันอยู่ในโครงสร้าง ถึงร้อยละ 94-96% ของน้ำหนักโมเลกุลไตรกลีเซอไรด์ ทำให้สมบัติของน้ำมันแต่ละชนิด (ทั้งทางเคมีและกายภาพ) แตกต่างกันไปตามสมบัติของกรดไขมันที่เป็นองค์ประกอบ น้ำมันพืชส่วนใหญ่แล้วมีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบในกรดไขมัน ระหว่าง 12 ถึง 18 ตัว มีปริมาณกรดไขมันอิ่มตัวแตกต่างกันไป น้ำมันพืชที่มีกรดไขมันอิ่มตัวปริมาณสูง จะมีค่าไอโอดีนต่ำและค่าไอโอดีนจะสูงขึ้นตามลำดับเมื่อมีปริมาณกรดไขมันไม่อิ่มตัวสูงขึ้น
น้ำมันพืชเป็นสารที่ไม่อยู่ตัว ถูกออกซิไดซ์และเกิดปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชั่นได้ที่อุณหภูมิสูง เมื่อเกิดปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชั่นแล้ว น้ำมันจะมีความหนืดสูงขึ้นเนื่องจากมีสารเหนียวเกิดขึ้น โดยทั่วไปค่าไอโอดีนของน้ำมันพืชจะเป็นดัชนีชี้บอกถึงการเกิดปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชั่นได้มากหรือน้อย ฉะนั้นการเลือกใช้น้ำมันพืชที่มีค่าไอโอดีนต่ำเป็นเชื้อเพลิง จะเป็นการป้องกันการเกิดสารเหนียว อันเนื่องมาจากปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชั่นในเครื่องยนต์ได้ในเบื้องต้น สมบัติและองค์ประกอบกรดไขมันหลักของน้ำมันพืชชนิดต่างๆ แสดงในตาราง
สมบัติและองค์ประกอบกรดไขมันหลักของน้ำมันพืชชนิดต่างๆ
03 มีนาคม 2551
พิมพ์หน้านี้
ชอบเรื่องนี้
อ่านความคิดเห็น (0)
