คมอองคความร เร�อง การศกษาดงานเก�ยวกบการผลตและผลผลตจากไบโอดเซล

ตามแผนจดการความร (KM Action Plan)

ประจาปงบประมาณ 2553

กรมธรกจพลงงาน

คานา

กรมธรกจพลงงาน เปนสวนราชการในสงกดกระทรวงพลงงาน มภารกจในการกากบ

ธรกจพลงงานในดานการคา คณภาพ ความปลอดภย ส#งแวดลอม และความม#นคง เพ#อคมครองประชาชน

ใหมพลงงานใชอยางปลอดภย มคณภาพ มความม#นคง รวมท 'งสงเสรมและกากบดแลธรกจพลงงาน ดงน 'น

เพ#อพฒนาบคลากรในองคกรใหมความเช#ยวชาญดานพลงงาน จงจดทาองคความรเก#ยวกบธรกจพลงงาน

และเน#องจากปจจบนเกดปญหาวกฤตภาวะโลกรอน สาเหตใหญเกดจากการเผาไหมเช 'อเพลงจากฟอสซล

ในภาคขนสง โดยเฉพาะน 'ามนดเซลท#มปรมาณการใชประมาณ 50 ลานลตรตอวน มลพษจากน 'ามนดเซล

กอใหเกดปญหาส#งแวดลอมของประเทศ การใชไบโอดเซลซ#งผลตจากพชเปนเช 'อเพลง จะชวยลดมลพษใน

อากาศได อกท 'งยงลดการพ#งพาพลงงานจากตางประเทศ สามารถพ#งพาตนเองไดอยางย#งยน เปนไป

ตามหลกปรชญาเศรษฐกจพอเพยง ประกอบกบไบโอดเซลเปนพลงงานทดแทนท#สอดคลองกบยทธศาสตร

กระทรวงพลงงานในการสงเสรม วจยและพฒนาพลงงานทกรปแบบอยางตอเน#อง จงไดดาเนนการจดทา

องคความรเร#องการผลตและผลผลตจากไบโอดเซล

วตถประสงคการจดทาหนงสอเลมน 'เพ#อสรางความรความเขาใจเก#ยวกบไบโอดเซล นโยบาย

ยทธศาสตร แผนการสงเสรมการใชไบโอดเซล ขบวนการผลตไบโอดเซลและผลผลตไบโอดเซล เชน

แฟตต 'แอลกอฮอล และกลเซอรน ใหกบบคลากรในสงกดกรมธรกจพลงงาน ตามแผนการจดการความร

กรมธรกจพลงงานประจาปงบประมาณ พ.ศ. 2553 โดยไดรวบรวมความรจากหนงสอเอกสารวชาการตางๆ

แลวนามาเรยบเรยงใหม

ท 'งน ' คณะทางานฯ หวงเปนอยางย#งวา เอกสารท#ไดจดทาข 'นเพ#อเผยแพรน 'จะเปน

ประโยชนตอผอานไดพฒนาเสรมสรางเพ#มพนความรความเขาใจในเร#องเก#ยวกบการผลตและผลผลตท#ได

จากไบโอดเซล และสามารถนาความรท#ไดมาประยกตใชในการปฏบตงานในการสงเสรมและกากบดแล

ธรกจพลงงานไดอยางมประสทธภาพตอไป

คณะทางานจดการความร

กรมธรกจพลงงาน

มถนายน 2553

สารบญ

สวนท� หนา

1. บทนา 1.1 สถานการณพลงงานของประเทศไทย 2 1.2 นโยบายรฐบาลในการสงเสรมการใชพลงงานทดแทน 2 1.3 ยทธศาสตรกระทรวงพลงงานดานพลงงานทดแทน 3 1.4 แผนพฒนาพลงงานทดแทน 15 ป พ.ศ. 2551- 2565 3 1.5 การสงเสรมการใชไบโอดเซล 4

2. ไบโอดเซล 2.1 ไบโอดเซลคออะไร 5 2.2 วตถดบในการผลตไบโอดเซล 6 2.3 อตสาหกรรมจากน 'ามนปาลม 8 2.4 เปรยบเทยบคณสมบตของไบโอดเซลกบน 'ามนดเซลในการใชเปนเช 'อเพลง 9

2.5 ประโยชนของการใชไบโอดเซลเปนเช 'อเพลง 10

3. การผลตไบโอดเซล 3.1 เทคโนโลยการผลตไบโอดเซลในเชงพาณชย 11 3.2 กระบวนการผลตไบโอดเซลจากน 'ามนปาลม 12 3.3 โรงงานผลตไบโอดเซลในประเทศไทย 14

3.4 สดสวนการใชไบโอดเซล 15

3.5 ปรมาณการใชไบโอดเซล 16

3.6 การกาหนดราคาไบโอดเซล 17

4. การศกษาดงานการผลตแลผลผลตจากไบโอดเซล 19

บทนา

ปญหาวกฤตการณดานพลงงานและราคาน 'ามนในตลาดโลกท#ผนผวนข 'นลงตลอดเวลา ทาใหเกดผลกระทบท 'งทางดานเศรษฐกจ สงคม และความม#นคงตอประเทศตางๆ ท#วโลก ประเทศไทยกเปนประเทศหน#งท#ไดรบผลกระทบดงกลาว เน#องจากมแหลงพลงงานจากด ตองพ#งพาการนาเขาพลงงานจากตางประเทศ ทาใหตองสญเสยเงนตราตางประเทศเปนมลคามหาศาลในการนาเขาน 'ามนจากตางประเทศ ประกอบกบราคาน 'ามนสงข 'นเร#อย ๆ สงผลใหประเทศไทยในทกภาคสวน โดยเฉพาะในระบบเศรษฐกจของประเทศไดรบผลกระทบอยางมาก ตามสภาวะของเศรษฐกจและอตสาหกรรมท#เจรญเตบโตข 'นอยางรวดเรว จงมความตองการใชน 'ามนเช 'อเพลงสงข 'นเร#อยๆ สงผลใหตนทนในการผลตสงข 'น เปนผลใหคาสนคาและคาบรการตางๆ ตลอดจนคาครองชพของประชาชนปรบตวสงข 'น นอกจากน 'ความจาเปนในการดารงชวตท#ตองการความสะดวกสบายเพ#มสงข 'น ทาใหมความตองการใชพลงงานเพ#มสงข 'นดวยเชนกน อกท 'งน 'ามนเช 'อเพลงสวนใหญท#ใชอยในปจจบนไดมาจากแหลงเช 'อเพลงฟอสซล กอใหเกดปญหามลพษตอส#งแวดลอมและสงผลกระทบตอสขภาพอนามยของประชาชน โดยเฉพาะการปลอยแกสคารบอนไดออกไซดจากเช 'อเพลงฟอสซล ซ#งเปนสาเหตสาคญของปญหาวกฤตภาวะโลกรอน

การใชน 'ามนดเซลซ#งเปนเช 'อเพลงจากฟอสซลท#มอยอยางจากด และเช 'อเพลงหลกท#มความสาคญอยางย#งตอภาคอตสาหกรรมและการขนสงในประเทศไทย ท#มการขยายตวเพ#มสงข 'นอยางตอ เน#อง และอาจขาดแคลนพลงงานน 'ในอนาคตได ปจจบนประเทศไทยมการใชน 'ามนดเซลประมาณ 50 ลานลตรตอวน หรอประมาณรอยละ 44 ของการบรโภคน 'ามนเช 'อเพลงท 'งหมด มลพษท#เกดจากการใชน 'ามนดเซลกอใหเกดปญหาส#งแวดลอมของประเทศอยางมาก จงจาเปนตองเรงหาพลงงานภายในประเทศอยางจรงจง เพ#อลดการนาเขาน 'ามนเช 'อเพลงจากตางประเทศ โดยพลงงานดงกลาวจะตองเปนเช 'อเพลงท#สะอาด ผลตไดเองและเปนมตรตอส#งแวดลอม ดงน 'น การพฒนาและการใชพลงงานทดแทนจากพช เชน ไบโอดเซลจะชวยแกปญหาดงกลาวขางตนได เน#องจากไบโอดเซลสามารถใชทดแทนน 'ามนดเซลไดแลว ยงมผลดตอการอนรกษส#งแวดลอม ชวยลดวกฤตการณภาวะโลกรอน ลดการพ#งพาพลงงานจากตางประเทศ และกอให เกดประโยชนตอประชาชนหลายกลมในประเทศ ต 'งแตเกษตรกร อตสาหกรรม และประชาชนผใชน 'ามน

ประเทศไทยจดเปนประเทศท#มศกยภาพในการผลตไบโอดเซลจากพชอยแลว ดงน 'น การสงเสรมใหมการผลตและการใชไบโอดเซลเปนการสนบสนนเกษตรกร เพ#มมลคาและสรางเสถยรภาพใหกบผลผลตทางการเกษตร โดยรฐบาลมมาตรการจงใจใหผผลตดานการเงน ดานราคาผลผลตและการสนบสนนดานวชาการตางๆ การสงเสรมอตสาหกรรมไบโอดเซลแบบครบวงจรและเปนมตรตอส#งแวดลอม ตลอดจนรณรงคสรางจตสานกใหประชาชนตระหนกถงความสาคญในการใชไบโอดเซล เพ#อลดการนาเขาน 'ามน ลดการสญเสยเงนตรา ทาใหประเทศมแหลงพลงงงานเปนของตนเอง ลดมลภาวะส#งแวดลอม ชวยแกปญหาโลกรอน สรางความรและสรางความเช#อม#นในการใชไบโอดเซลใหผบรโภคอยางจรงจง รวมท 'งมการวจยและพฒนาพชพลงงานใหมๆ เพ#อประเทศชาตและประชาชน กอใหเกดความม#นคงในดานพลงงาน สามารถพ#งพาตนเองไดอยางย#งยน

-2-

1.1 สถานการณพลงงานของประเทศไทย

ประเทศไทยพ#งพาการนาเขาพลงงานจากตางประเทศเปนจานวนมาก ทาใหประเทศตองประสบปญหาสญเสยเงนตราตางประเทศในการนาเขาน 'ามนดบเปนมลคามหาศาล สงผลตอดลการคาของประเทศอยางมาก เชน ในเดอนเมษายน 2553 มความตองการใชน 'ามนเช 'อเพลงภายในประเทศ 3,527 ลานลตร หรอ 117.6 ลานลตรตอวน นาเขาน 'ามนดบ 4,528 ลานลตร หรอ 150.9 ลานลตรตอวน มลคา 76,344 ลานบาท และน 'ามนเช 'อเพลงสาเรจรป 240 ลานลตร หรอ 8 ลานลตรตอวน มลคา 3,264 ลานบาท พลงงานสวนใหญใชในภาคคมนาคมขนสงและภาคอตสาหกรรม โดยน 'ามนดเซลเปนเช 'อเพลงท#มปรมาณการใชมากท#สด ในเดอนเมษายน 2553 ประเทศไทยมความตองการใชน 'ามนดเซลสงสดประมาณวนละ 51.7 ลานลตร หรอประมาณรอยละ 44 ของการบรโภคน 'ามนเช 'อเพลงท 'งหมด และยงพบวามความตองการน 'ามนดเซลเพ#มข 'นเร#อยๆ ในขณะเดยวกนการใชพลงงานสวนใหญมาจากปโตรเลยม ทาใหประเทศไทยตองประสบปญหาส#งแวดลอมท#ทวสงข 'นอยางตอเน#อง และสงผลใหเกดปญหาภาวะโลกรอน

นอกจากน 'ประเทศไทยยงประสบปญหาดานภมอากาศ ซ#งบางคร 'งเกดฝนแลง บางคร 'งเกดน 'าทวม สงผลใหเกดปญหาพชผลทางการเกษตรไมสม#าเสมอ เกดภาวะขาดตลาดบาง ลนตลาดบาง ทาใหราคาพชผลทางการเกษตรไมแนนอน เกษตรกรไทยตองพบกบความเดอดรอน การนาพชผลทางการเกษตรมาใชเปนวตถดบในการผลตไบโอดเซลและใชไบโอดเซลเปนเช 'อเพลงทดแทนน 'ามนดเซล จะเปนเช 'อเพลงท#ใชโดยไมมวนหมด เน#องจากวงจรในการผลตพลงงานส 'น จงสามารถผลตพลงงานไดอยางพอเพยงตอการเจรญเตบโตทางเศรษฐกจและยงชวยรกษาราคาและปรมาณพชผลทางการเกษตรใหสมดลในการนามาใชผลตอาหารและใชเปนเช 'อเพลง ลดปญหาส#งแวดลอมและภาวะโลกรอน รกษาเงนตราตางประเทศ และสรางความม#นคงดานพลงงานใหแกประเทศอยางย#งยน ประเทศไทยจงไดมการพฒนาและสงเสรมใหมการนาพชผลทางการเกษตรมาผลตเปนพลงงานทดแทน

1.2 นโยบายรฐบาลในการสงเสรมการใชพลงงานทดแทน

รฐบาลไดเร#มมนโยบายสงเสรมการใชพลงงานทดแทนอยางเปนรปธรรมต 'งแตปพ.ศ. 2546 เปนตนมา โดยในสมยพนตารวจโท ทกษณ ชนวตร เปนนายกรฐมนตร ดงคาแถลงนโยบาย เม#อวนท# 23 มนาคม 2548 กาหนดใหการใชพลงงานทดแทนเปนวาระแหงชาตท#มความจาเปนตองดาเนนการอยางเรงดวน โดยจะดาเนนนโยบายซ#งเปนปจจยสาคญของระบบการผลต การขนสง และการดารงชวตของประชาชน เพ#อใหมการใชพลงงานอยางมประสทธภาพ ลดการนาเขาพลงงานและพฒนาพลงงานทางเลอกท#ประเทศไทยสามารถพ#งพาตนเองไดมากข 'น สงเสรมการใชเอทานอล และไบโอดเซลท#เปนผลผลตการเกษตรเพ#อทดแทนน 'ามน และมอบหมายใหกระทรวงพลงงานดาเนนมาตรการผลกดนและสงเสรมใหมการใชพลงงานทดแทนในเชงพาณชยอยางเปนรปธรรม ตลอดจนถงสมยนายอภสทธM เวชชาชวะ เปนนายกรฐมนตร ไดมการแถลงตอรฐสภา เม#อวนจนทรท# 30 ธนวาคม 2552 ดาเนนการใหนโยบายดาน

-3-

พลงงานทดแทนเปนวาระแหงชาต โดยสนบสนนการผลตและการใชพลงงานทดแทน โดยเฉพาะการพฒนาเช 'อเพลงชวภาพและชวมวล เชน แกสโซฮอล (อ 10 อ 20 และอ 85) ไบโอดเซล ขยะ และมลสตว เปนตน เพ#อเสรมสรางความม#นคงดานพลงงาน ลดภาวะมลพษ และเพ#อประโยชนของเกษตรกรโดยสนบสนนใหมการผลตและใชพลงงานหมนเวยนในระดบชมชน หมบาน ภายใตมาตรการสรางแรงจงใจท#เหมาะสม รวมท 'งสนบสนนการใชกาซธรรมชาตในภาคขนสงใหมากข 'น โดยขยายระบบขนสงกาซธรรมชาตใหครอบ คลมพ 'นท#ท#วประเทศ ตลอดจนสงเสรมและวจยพฒนาพลงงานทดแทนทกรปแบบอยางจรงจงและตอเน#อง

1.3 ยทธสาสตรกระทรวงพลงงานดานพลงงานทดแทน

กระทรวงพลงงานไดกาหนดยทธศาสตรการพฒนาพลงงานทดแทนอบางย#งยนมาต 'งแตป พ.ศ 2546 โดยเร#มกาหนดเปาหมายในการเพ#มสดสวนของการใชพลงงานทดแทนในเชงพาณชยจากรอยละ 0.5 ในป 2546 เปนรอยละ 8 ของการใชพลงงานรวมของประเทศในป 2554 โดยสวนหน#งจะเปนการสงเสรมและการพฒนาการใชพลงงานทดแทนในภาคการขนสง ซ#งมการใชพลงงานเปนสดสวนรอยละ 36 ของการใชพลงงานท 'งหมด ซ#งจะแบงการสงเสรมออกเปน 2 สวน คอ ยทธศาสตรสงเสรมการใชน 'ามน แกสโซฮอล และยทธศาสตรสงเสรมการใชไบโอดเซล

กระทรวงพลงงานไดมนโยบายสงเสรมการใชพลงงานทดแทนมาอยางตอเน#องจนถงปจจบน ซ#งในปพ.ศ. 2552 นายแพทยวรรณรตน ชาญนกล รฐมนตรวาการกระทรวงพลงงาน ไดกาหนดยทธศาสตรดานพลงงานทดแทน เม#อวนจนทรท# 12 มกราคม 2552 โดนดาเนนการใหนโยบายดานพลงงานทดแทนเปนวาระแหงชาต โดยสนบสนนการผลตและการใชพลงงานทดแทน โดยเฉพาะการพฒนาเช 'อเพลงชวภาพและชวมวล เชน แกสโซฮอล (อ 10 อ 20 และอ 85) ไบโอดเซล ขยะ และมลสตว เปนตน เพ#อเสรมสรางความม#นคงดานพลงงาน ลดภาวะมลพษ และเพ#อประโยชนของเกษตรกรโดยสนบสนนใหมการผลตและใชพลงงานหมนเวยนในระดบชมชน หมบาน ภายใตมาตรการสรางแรงจงใจท#เหมาะสม รวมท 'งสนบสนนการใชกาซธรรมชาตในภาคขนสงใหมากข 'น โดยขยายระบบขนสงกาซธรรมชาตใหครอบคลมพ 'นท#ท#วประเทศ ตลอดจนสงเสรมและวจยพฒนาพลงงานทดแทนทกรปแบบอยางจรงจงและตอเน#อง

1.4 แผนพฒนาพลงงานทดแทน 15 ป พ.ศ. 2551- 2565

1. เพ#อใหประเทศไทยใชพลงงานทดแทนเปนพลงงานหลกของประเทศแทนการนาเขาน 'ามน 2. เพ#มความม#นคงในการจดหาพลงงานใหประเทศ 3. สงเสรมการใชพลงงานรปแบบชมชนสเขยวแบบครบวงจร 4. สนบสนนอตสาหกรรมการผลตเทคโนโลยพลงงานทดแทนในประเทศ 5. วจยพฒนา สงเสรมเทคโนโลยพลงงานทดแทนประสทธภาพสง

เปาหมายหลก คอ การพฒนาพลงงานทดแทนในทกประเภทท#มอยใหเกดการใชอยางนอยรอยละ 20 ของพลงงานท 'งหมดภายใน 15 ป

-4-

1.5 การสงเสรมการใชไบโอดเซล

จากเปาหมายของภาครฐ ในการสงเสรมการผลตและใชไบโอดเซลทดแทนการใชน 'ามน

ดเซล เพ#อลดการนาเขาน 'ามนจากตางประเทศ เพ#มความม#นคงดานพลงงาน และเปนการสงเสรมการใช

พลงงานทดแทนจากพช อนเปนผลผลตภายในประเทศ รวมท 'งการใชเช 'อเพลงจากพชยงชวยลดมลพษทาง

อากาศ และพฒนาคณภาพชวตท#ดข 'นของประชาชน กระทรวงพลงงานไดกาหนดแผนพฒนาพลงงาน

15 ป ดงน '

มาตรการสงเสรมการใชไบโอดเซลในปจจบน

1. มาตรการจงใจดานราคา กาหนดราคาจาหนายน 'ามนดเซลบ 5 ต#ากวาน 'ามนดเซลธรรมดา 2. การบงคบใชน 'ามนดเซลบ 3 ต 'งแต 1 มถนายน 2553 และน 'ามนดเซลบ 5 เปนทางเลอก และ

ในป 2554 จะบงคบใชน 'ามนดเซลบ 5 ท#วประเทศ

-5-

2. ไบโอดเซล

2.1 ไบโอดเซลคออะไร

ไบโอดเซล (Biodiesel) หมายถง ผลตภณฑท#เปนสารประกอบเอสเตอรของกรดไขมน ท#ไดจากการนาน 'ามนพชหรอไขมนสตวมาผานกระบวนการทางเคมโดยทาปฏกรยาเคมกบแอลกอฮอล สวนใหญใชเมทานอล (Methanol) โดยใชตวเรงปฎกรยา เชน โซเดยมไฮดรอกไซด ภายใตสภาวะอณหภมสง เพ#อเปล#ยนโครงสรางของน 'ามนพชซ#งเปนสารประกอบพวกไตรกลเซอรน (Triglycerides) เปนสารประกอบเอสเตอร (Ester) หรอเรยกเอสเตอรดงกลาววา ไบโอดเซล สวนกลเซอรนท#ไดจากการผลตเปนผลพลอยไดใชเปนวตถดบในอตสาหกรรมยา เคร#องสาอาง สบ ฯลฯ

น 'ามนพชหรอไขมนสตวเปนสารประกอบพวกไตรกลเซอรน มธาตคารบอน ไฮโดรเจน และออกซเจนเปนองคประกอบในโครงสรางโมเลกล สวนน 'ามนดเซลมเฉพาะธาตคารบอนและไฮโดรเจนเปนองคประกอบ ไมมออกซเจนเปนองคประกอบ น 'ามนพชจงมโครงสรางโมเลกลแตกตางจากน 'ามนดเซล ทาใหน 'ามนท 'งสองประเภทมคณสมบตทางกายภาพและทางเคมแตกตางกนอยางมาก เชน น 'ามนพชมความถวงจาเพาะสงกวาและมความหนดมากกวาน 'ามนดเซลประมาณ 10 เทา ทาใหฉดน 'ามนเปนฝอยไดยาก เปนปญหาในการปอนน 'ามนเช 'อเพลงและเกดการสนดาปไมสมบรณ อกท 'งน 'ามนพชระเหยเปนไอไดนอยกวาน 'ามนดเซลมาก ทาใหเกดการจดระเบดไดยาก เคร#องยนตสตารคตดยาก และหลงเหลอเปนคราบเขมาท#หวฉด ฯลฯ ทาใหน 'ามนพชไมสามารถใชเปนเช 'อเพลงทดแทนน 'ามนดเซลไดโดยตรง ตองใชไบโอดเซลท#ผลตไดจากการนาน 'ามนพชหรอไขมนสตวท#ผานกระบวนการทางเคมแลว เพ#อใหโครงสรางโมเลกลเลกลงกวาน 'ามนพช และมคณสมบตใกลเคยงน 'ามนดเซล

การทาปฏกรยาของน 'ามนพชหรอไขมนสตวกบแอลกอฮอล เชน เมทานอล โดยใชกรดหรอ

ดางเปนสารเรงปฏกรยา เรยกวา ปฏกรยาทรานเอสเทอรฟเคช#น (Transesterification) กระบวนการน 'จะ

ชวยปรบปรงคณสมบตของน 'ามน เชน ความหนด ฯลฯ ใหเหมาะสมกบการใชงานของเคร#องยนตดเซล

กระบวนการทางเคม เมทานอล

สารเรงปฏกรยา ไบโอดเซล น =ามนพชหรอไขมนสตว กลเซอรน + +

(ไตรกลเซอรน) (เมทลเอสเตอร)

-6-

รปแสดง ปฏกรยาของการเกดไบโอดเซล

ปฏกรยาทรานเอสเทอรรฟเคช#นประกอบดวยปฏกรยา 3 ข 'นตอน คอ 1. น 'ามนพชหรอไตรกลเซอรไรดทาปฏกรยากบเมทานอล (CH3OH) เกดเปนเมทล

เอสเตอรหรอไบโอดเซลกบไดกลเซอไรด 2. ไดกลเซอไรดทาปฏกรยากบเมทานอลเกดเปนเมทลเอสเตอรกบโมโนกลเซอไรด 3. โมโนกลเซอไรดทาปฏกรยากบเมทานอลเกดเปนเมทลเอสเตอรกบกลเซอรอล

ดงน 'น กระบวนการผลตไบโอดเซลจะตองคานงถงการทาปฏกรยาทรานเอสเทอรรฟเคช#นไดอยางสมบรณ ซ#งจะสามารถควบคมปรมาณไตรกลเซอรไรด ไดกลเซอไรด และโมโนกลเซอไรดไมใหหลงเหลอใน ไบโอดเซลมากเกนมาตรฐานกาหนด อกท 'งตองกาจดสารเรงปฏกรยา แยกแอลกอฮอลและกลเซอรนท#เหลออยออกไดหมด เพ#อใหไดไบโอดเซลท#มคณภาพตามมาตรฐานกาหนด สามารถจาหนายในเชงพาณชยไดพรอมท 'งไดผลผลตสงสดและเกดการสญเสยนอยท#สด ทาใหตนทตในการผลตต#าสด สามารถแขงขนในดานราคาในตลาดได

ไบโอดเซลลวนๆ ท#ไมทาการผสมกบน 'ามนดเซล เรยกวา B100 สาหรบไบโอดเซลท#ผสมน 'ามนดเซล จะเรยกช#อตามอตราสวนโดยปรมาตรของการผสม เชน เช 'อเพลงท#มไบโอดเซลรอยละ 5 ผสมน 'ามนดเซลรอยละ 95 เรยกวา B5 เปนตน

2.2 วตถดบในการผลตไบโอดเซล

น 'ามนพชและไขมนสตวทกชนดสามารถนามาเปนวตถดบผลตไบโอดเซลได แตมศกยภาพในการนามาผลตเปนไบโอดเซลไดแตกตางกน การเลอกน 'ามนพชชนดใดเปนวตถดบในการผลตไบโอดเซล ตองพจารณาถงราคา ปรมาณ องคประกอบและความสามารถในการใหผลผลตในน 'ามนของพชชนดน 'นๆ รวมท 'งความเหมาะสมของปรมาณการปลกพชน 'ามนในพ 'นท#น 'นดวย ประเทศตางๆ จงใชวตถดบในการผลตไบโอดเซลแตกตางกนไป เชน สเปนและฝร#งเศสใชเรพสด (rape seed) และทานตะวน อตาล#และสหรฐอเมรกาใชถ#วเหลอง ออสเตรเลยใชนามนท#ใชแลว เยอรมนใชน 'ามนท#ใชแลวและเรพสด มาเลเซยใชปาลมน 'ามน เปนตน

TRANSESTERIFICATION

3CH3OH Catalyst / Heat

3RCOOCH3

H H C O O C R1 H C O O C R2 H C O O C R3 H

H H C OH H C OH H C OH H

+ +

TRIGLYCERIDE METHANOL METHYLESTER METHANOL GLYCERINE

ตวอยาง

-7-

ประเทศไทยมผลผลตทางการเกษตรท#เปนพชน 'ามนท#สามารถนามาผลตไบโอดเซลหลายชนด ไดแก ปาลมน 'ามน มะพราว สบดา ถ#วเหลอง ถ#วลสง ทานตะวน ละหง และงา โดยปาลมน 'ามนเปนพชท#มปรมาณผลผลตในแตละปสงท#สด รองลงมาคอมะพราว ถ#วเหลอง เปนตน และใหผลผลตตอไรสงสด และตนทนในการผลตต#าท#สด ดงน 'น เม#อพจารณาถงความคมคาทางดานเศรษฐศาสตรแลว น 'ามนปาลมเปนพชน 'ามนท#มศกยภาพในการเปนวตถดบในอตสาหกรรมไบโอดเซลได

นอกจากน 'น 'ามนปาลมยงมคาไอโอดนต#า (14.1-21.0) คาไอโอดนของน 'ามนพชจะเปน

ดชนท#บอกถงปรมาณพนธะคท#มอยในโครงสรางของน 'ามนพช น 'ามนพชท#มคาไอโอดนสงหมายความวา น 'ามนพชน 'นมปรมาณกรดไขมนชนดไมอ#มตวเปนองคประกอบมาก สามารถเกดปฏกรยาโพลเมอรไรซไดมาก ดงน 'น จงตองเลอกน 'ามนพชท#มคาไอโอดนต#ามาผลตเปนเช 'อเพลงไบโอดเซล นอกจากน 'น 'ามนปาลมมคาความถวงจาเพาะใกลเคยงน 'ามนดเซล (0.898 กรมตอมลลลตร) จงเหมาะสมในการนามาใชในการผลตไบโอดเซลสาหรบเคร#องยนต

ปาลมน 'ามน เปนไมยนตนมช#อวทยาศาตรวา Elaeis guineensis มถ#นกาเนดทางตะวนตกของทวปแอฟรกา ปาลมน 'ามนเปนพชท#ปลกไดตลอดป ปาลมน 'ามนท#ปลกในประเทศไทยมอยประมาณ 3.6 ลานไร ใหผลผลตไรละประมาณ 800 กโลกรมตอป ซ#งสงกวาพชน 'ามนอ#นๆ

น 'ามนปาลม สามารถแบงออกเปน 2 ชนด คอ 1. น 'ามนปาลมดบ ( Crude Palm Oil ) สกดจากสวนเปลอกสดของผลปาลมน 'ามน 2. น 'ามนเมลดในปาลม ( Crude Plam Kernel Oil ) สกดจากเมลดในของผลปาลมน 'ามน

น 'ามนปาลมและน 'ามนเมลดในปาลมมคณสมบตทางเคมท#แตกตางกน โดยน 'ามนปาลมมกรดไขมนท#มคารบอน 16 ตว เปนองคประกอบหลก ในขณะท#น 'ามนเมลดในปาลมจะมกรดไขมนท#มคารบอน 12 ตว เปนองคประกอบหลก น 'ามนปาลมมลกษณะเปนของเหลวปะปนอยกบของแขงท#อณหภมหอง เม#อทาการแยกสวนของเหลวและของแขงออกจากกน สวนท#เปนของเหลวเรยกวา น 'ามนปาลมโอลน สาหรบสวนของแขงเรยกวา ปาลมสเตยรน

-8-

การผลตไบโอดเซลสามารถใชน 'ามนท#ไดจากทกสวนของปาลมน 'ามนมาเปนวตถดบ เชน น 'ามนปาลมดบ น 'ามนเมลดในปาลม น 'ามนปาลมโอลน ปาลมสเตยรน เปนตน แตในการผลตในเชงพาณชยตองพจารณาความคมคาทางเศรษฐศาสตร จงนยมใชน 'ามนปาลมดบและปาลมสเตยรนเปนวตถดบ เน#องจากใชน 'ามนปาลมโอลนในการบรโภค และใชน 'ามนเมลดในปาลมเปนวตถดบในการผลตสารโอลโอเคมและเคร#องสาอาง

2.3 อตสาหกรรมจากน =ามนปาลม น 'ามนปาลม จะมเบตาแคโรทน (Beta-Carotene ) โปรวตามนเอ ( Pro Vitamin A ) และม

วตามนอ (Vitamin E ) ในปรมาณสง จงทาใหน 'ามนปาลมมเสถยรภาพสง และมคณสมบตในการปองกนการเห#ยวยนของเซลลผวหนง โรคหวใจ และโรคมะเรง จงมการนามาผลตเปนผลตภณฑเพ#อสขภาพ เชน วตามนแคปซลสาเรจรป อาหารเสรม เคร#องสาอาง เปนตน ดงน 'น น 'ามนปาลมจงนามาใชในอตสาหกรรมไดหลายอยาง ดงน '

1. อตสาหกรรมอาหาร เชน น 'ามนปาลม เนยเทยม ครมเทยม และสบ 2. ผลตกรดไขมนประเภทตางๆ ท 'งกรดไขมนอ#มตวและกรดไขมนไมอ#มตว เพ#อนาไปใชใน

อตสาหกรรมหลายประเภท เชน - กรดลอรก ใชทาเปนเรซนในอตสาหกรรมส

- กรดปาลมมตก ใชในการเล 'ยงเช 'อราเพ#อสกดเปนยาปฏชวนะ ผสมกบกรดสเตยตคเพ#อทาเทยนไข

- กรดโอเลอก ใชในอตสาหกรรมส#งทอ

- กรดสเตยรก ใชในการผลตเคร#องสาอาง สยเดก ผสมกบกรดปาลมมตกเพ#อทาเทยนไข

- กรดลโนเลอก ใชเปนยาฉดสาหรบลดไขมนในเสนเลอด

3. ใชเปนวตถดบในการผลตไบโอดเซลเพ#อใชทดแทนน 'ามนดเซล และมผลพลอยไดท# สาคญและมมลคาสงคอ กลเซอรอล สามารถนาไปใชเปนสารสาหรบผลตกรดไขมนประเภทตางๆ เชน

- Fatty Alcohol ใชในการผลต Sodium Alkyl Sulphates และ Surfactant ใชในการผลตผงซกฟอก

- Fatty Acid Amides ใชในอตสาหกรรมส#งทอ การผลตกระดาษ ไมอด โลหะ ยาง ฯลฯ

- Fatty Amines ใชในอตสาหกรรมส#งทอ การผลตพลาสตก น 'ามนหลอล#น สารควบคมเช 'อราและแบคทเรย ฯลฯ

-9-

2.4 เปรยบเทยบคณสมบตของไบโอดเซลกบน =ามนดเซลในการใชเปนเช =อเพลง

แมวาไบโอดเซลท#ไดจากน 'ามนพชท#ผานกระบวนการทางเคม จนมคณสมบตใกลเคยงน 'ามนดเซล แตอยางไรกตามน 'ามนดเซลมองคประกอบและโครงสรางท#แตกตางจากไบโอดเซล ทาให ไบโอดเซลยงคงมคณสมบตท#แตกตางจากน 'ามนดเซล สามารถเปรยบเทยบการใชไบโอดเซลเทยบกบน 'ามนดเซลในการใชเปนเช 'อเพลง ดงน '

1. ไบโอดเซลเปนเช 'อเพลงสะอาด ไมมกามะถนเปนองคประกอบ สลายตวงายกวาน 'ามนดเซล หากร#วไหลออกสธรรมชาตสามารถถกยอยสลายโดยกระบวนการทางชวภาพ (Biodegradeble) และไมเปนพษ (Non-toxic) จงปลอดภยตอส#งแวดลอม สวนน 'ามนดเซลมกามะถนเปนองคประกอบ เม#อถกเผาไหมแลว กามะถนในน 'ามนดเซลจะเปล#ยนรปเปนซลเฟอรไดออกไซด

2. ไบโอดเซลไมมสารประกอบ Aromatic compound แตมออกซเจนอยในโครงสรางโมเลกลถง 10-12 % โดยน 'าหนก ทาใหเม#อใชเปนเช 'อเพลงสามารถเผาไหมไดอยางสมบรณ ไอเสยจากการเผาไหมมมลพษนอยกวาการใชน 'ามนดเซลในเคร#องยนตดเซล โดยมเขมากล#นและควนดานอยกวาน 'ามนดเซลมาก สวนน 'ามนดเซลไมมออกซเจนอยในโครงสรางโมเลกล

3. มคาซเทนสงกวาน 'ามนดเซล ทาใหเคร#องยนตสตารคตดงาย เดนเรยบ

4. มจดวาบไฟสงกวาน 'ามนดเซลมาก จงมความปลอดภยในการเกบรกษาบรรจและขนสงดกวาน 'ามนดเซล

5. มคณสมบตในการหลอล#นสงกวาน 'ามนดเซล เม#อนาไปผสมกบน 'ามนดเซลเพยง 1–2% จะชวยเพ#มคณสมบตในการหลอล#น สามารถใชเปนสารเตมแตงเพ#อชวยเพ#มคณสมบตในการหลอล#น

6. มพนธะคในโครงสรางโมเลกล ซ#งมปรมาณท#แตกตางกนตามชนดของพช ทาให ไบโอดเซลเกดออกซเดช#นไดเรวกวาน 'ามนดเซล ไมสามารถเกบรกษาไดนาน สวนน 'ามนดเซลไมมพนธะคในโครงสรางโมเลกล

7. มคาความรอนต#ากวาน 'ามนดเซลประมาณ 10 เปอรเซนต

8. เปนพลงงานหมนเวยน สามารถผลตไดจากพชผลทางการเกษตร สวนน 'ามนดเซลผลตจากปโตรเลยม

-10-

2.5 ประโยชนของการใชไบโอดเซลเปนเช =อเพลงกบเคร�องยนต ดงน =

ดานส�งแวดลอม 1. ไบโอดเซลไมมปรมาณกามะถน และไมมสารอโรมาตก จงเปนเช 'อเพลงสะอาด ชวยลด

มลพษทางอากาศไดมาก โดยลดปรมาณซลเฟอรไดออกไซด คารบอนมอนอกไซด ลดไฮโดรคารบอนรวม ลดฝ นละออง และลดควนดาได แตเพ#มไนโตรเจนออกไซดสงกวาน 'ามนดเซล

2. ลดการปลดปลอยแกสเรอนกระจก (Greenhouse Gas) เพราะผลตจากพช 3. ไมมปญหาตอส#งแวดลอม เน#องจากสามารถยอยสลายไดเองตามกระบวนการชวภาพ

ในธรรมชาต

ดานสมรรถนะเคร�องยนต 1. การผสมไบโอดเซลในระดบรอยละ 1–2 สามารถชวยเพ#มดชนการหลอล#นใหกบน 'ามน

ดเซลได 2. ชวยใหประสทธภาพการเผาไหมของเคร#องยนตด เน#องจากในไบโอดเซลมออกซเจน

ผสมอยประมาณรอยละ 10 ทาใหการผสมระหวางอากาศกบน 'ามนมการกระจายตวอยางสม#าเสมอ และเปนการเพ#มอตราสวนปรมาตรของอากาศตอน 'ามนไดเปนอยางด จงทาใหทาใหการจดระเบดทาไดด การสนดาปสมบรณ กาลงเคร#องยนตไมลดลง ถงแมวาคาความรอนของไบโอดเซลจะต#ากวาน 'ามนดเซล

3. มจดวาบไฟสงกวาน 'ามนดเซล จงมความปลอดภยในการเกบรกษาดกวาน 'ามนดเซล 4. มคาซเทนสงกวาน 'ามนดเซล จงมคณสมบตการจดตดไฟสงกวาน 'ามนดเซล 5. สามารถใชผสมในน 'ามนดเซลไดถงรอยละ 5 โดยไมตองปรบแตงเคร#องยนต

ดานเศรษฐกจและความม�นคงของประเทศ 1. ชวยเหลอเกษตรกรภายในประเทศ โดยการเพ#มมลคาพชผลการเกษตรและสรางงาน

ในชนบท ดวยการสรางตลาดพลงงานไวรองรบผลผลตทางการเกษตรท#เหลอจากการบรโภค 2. ไบโอดเซลเปนเช 'อเพลงท#สามารถผลตข 'นจากพชผลทางการเกษตรภายในประเทศ จง

ชวยประหยดเงนตราตางประเทศในการนาเขาน 'ามนดบจากตางประเทศ เปนการเสรมสรางความม#นคงและเสถยรภาพดานพลงงานของประเทศ ลดผลกระทบจากวกฤตการณพลงงานซ#งมผลกระทบตอเศรษฐกจของประเทศอยางสง

ดานการผลตน =ามนเช =อเพลงในประเทศ ประเทศไทยมสดสวนการใชน 'ามนดเซลสงกวาน 'ามนเบนซนมาก ตลาดน 'ามนดเซลใน

ประเทศไทยมมลคามากกวาน 'ามนเบนซน 2 เทา และในอนาคตมแนวโนมท#โรงกล#นอาจจะผลตน 'ามนดเซลไมเพยงพอตอการใชงานภายในประเทศ ดงน 'นการใชไบโอดเซลจงชวยลดความไมสมดลของการผลตของโรงกล#นได

-11-

3, เทคโนโลยการผลตไบโอดเซล

3.1 เทคโนโลยการผลตไบโอดเซลในเชงพาณชย

เทคโนโลยการผลตไบโอดเซลในเชงพาณชยมอยหลายแบบ ไดแก แบบไมตอเน#อง (Batch

technology) แบบตอเน#องดวยปฎกรยาทรานเอสเทอรฟเคช#น แบบตอเน#องท#ใชท 'งปฎกรยาเอสเทอรฟเคช#น

และทรานเอสเทอรฟเคช#นควบคกนไป ฯลฯ เชน

1. เทคโนโลยการผลตแบบไมตอเน#อง (Batch technology) เปนเทคโนโลยการผลตไบโอดเซลแบบไมตอเน#อง โดยปอนน 'ามนเขาเคร#องแบบถงกวน

ตามดวยตวเรงปฏกรยาท#ละลายในเมทานอล ตวเรงปฏกรยาท#นยมใชมากท#สด คอ โซเดยมไฮดรอกไซด รองลงมา คอ โพแทสเซยมไฮดรอกไซด ภายใตภาวะการกวนอยางตอเน#อง เพ#อใหน 'ามน ตวเรงปฏกรยา และแอลกอฮอลผสมเขากน เม#อส 'นสดปฏกรยาจงหยดกวน เพ#อใหกลเซอรอลท#เกดข 'นแยกตวออกจากผลตภณฑน 'ามน และลดการเกดปฏกรยายอนกลบ จากน 'นแยกช 'นเมทลเอสเทอรและกลเซอรอลออกจากกน ตอมาแยกแอลกอฮอลออกจากช 'นกลเซอรอลและช 'นเมทลเอสเทอร และทาเมทลเอสเทอรใหเปนกลางดวยกรด ลางดวยน 'าอน ตามดวยสารละลายกรดเจอจางเพ#อกาจดเมทานอลและเกลอท#เหลออย และทาใหแหง ถายผลตภณฑเมทลเอสเทอรสดทายท#ไดเขาสถงเกบ สวนกลเซอรอลจะถกทาใหเปนกลางและลางดวยน 'า เทคโนโลยน 'ตนทนถก แตคณภาพผลตภณฑไมสม#าเสมอ และมกาลงการผลตตอคร 'งไมมากนก

2. เทคโนโลยการผลตแบบตอเน#องดวยวธทรานสเอสเทอรฟเคชน (Continuous Trans esterification Technology)

เปนเทคโนโลยการผลตไบโอดเซลโดยเปล#ยนไตรกลเซอไรดซ#งองคประกอบทางเคมของ น 'ามนพชหรอไขมนสตว ซ#งเปนใหเปนโมโนแอลคลเอสเทอร (mono-alkyl ester) และกลเซอรอล โดยทาปฏกรยากบแอลกอฮอล เชน เมทานอล ดงสมการ

รปปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชน

ตวเรงปฏกรยาท#ใชโดยท#วไป คอ กรดและเบส โรงงานผลตไบโอดเซลในเชงพาณชยสวนใหญมกใชตวเรงปฏกรยาชนดเบส เพราะตวเรงปฏกรยาชนดเบสจะเรงปฏกรยาไดเรวกวา ใชปรมาณเมทานอลนอยกวา และใชระยะเวลาส 'นกวาตวเรงปฏกรยาชนดกรด ตนทนการผลตตอหนวยจงถกกวา เบสท#นยมใชคอโซเดยมไฮดรอกไซดเน#องจากราคาถกกวาโพแทสเซยมไฮดรอกไซด แตกระบวนการน 'ไมเหมาะกบวตถดบท#มปรมาณกรดไขมนอสระสง เน#องจากตวเรงปฏกรยาเบสจะทาปฏกรยาสพอนฟเคชน (sponification) กบกรดไขมนอสระเกดเปนสบข 'น และทาใหผลได (yield) ของไบโอดเซลลดลง เทคโนโลยน 'มการลงทนสงกวาแบบไมตอเน#อง แตคณภาพผลตภณฑดกวา และมกาลงการผลตสงกวา

TRANSESTERIFICATION 3 CH3OH

Catalyst / Heat + +

Triglyceride Methylesters Methanol Glycerol

R1COOCH2

R2COOCH

R3COOCH2

R1COOCH3

R2COOCH3

R3COOCH3

HOCH2

HOCH

HOCH2

-12-

3. เทคโนโลยการผลตแบบตอเน#องท#ใชท 'งวธเอสเทอรฟเคชนและทรานสเอสเทอรฟเคชน เปนเทคโนโลยการผลตไบโอดเซล 2 ข 'นตอน ข 'นตอนแรก เปนปฏกรยาเอสเทอรฟเคชน

และข 'นตอนท#สองเปนปฏกรยาทรานเอสเทอรฟเคชน กระบวนการน 'สามารถใชไดกบวตถดบหลายชนด รวมท 'งน 'ามนท#มปรมาณกรดไขมนอสระสง เชน ไขมนสตว น 'ามนพชใชแลว เปนตน โดยในข 'นแรกเปนกระบวนการทาเอสเทอรฟเคชนของน 'ามนพชดวยแอลกอฮอล โดยมกรดเปนตวเรงปฏกรยา เปล#ยนกรดไขมนอสระท#มอยในน 'ามนใหเปนเอสเทอรและน 'ากอน ดงสมการ

R-COOH + R’OH R-C00R’ + H

2O

Free Fatty Acid Alcohol Ester Water

รปกระบวนการกาจดกรดไขมนอสระดวยปฏกรยาเอสเทอรฟเคชน

เน#องจากในปฏกรยาน 'มน 'าเกดข 'นเปนผลตภณฑรวม กรดจะรวมตวกบน 'าอยดานลางของเคร#อง ทาใหสญเสยตวเรงปฏกรยาและการเรงปฏกรยาลดลง จงจาเปนตองแยกน 'าออกโดยการระเหย การปลอยใหแยก หรอการป#นเหว#ยง น 'าท#ถกแยกออกจะเปนของผสมของน 'าและเมทานอล จากน 'นทาเมทลเอสเทอรใหเปนกลางดวยเบส และทาใหแหง ไตรกลเซอไรดและเมทลเอสเทอรท#ไดจากข 'นตอนน ' ผานเขากระบวนการ ทรานสเอสเทอรฟเคชนเปนข 'นท#สอง โดยใชเบสเปนตวเรงปฏกรยา เทคโนโลยน 'ไดผลผลตมากกวาสองประเภทแรก แตหากวตถดบมปรมาณกรดไขมนอสระสงมากๆ กระบวนในข 'นตอนแรกจะใชเวลามากข 'น สงผลใหตนทนการผลตตอเน#องของไบโอดเซลสงข 'นดวย 3.2 กระบวนการผลตไบโอดเซลจากน =ามนปาลม

3.2.1 กระบวนการสกดน =ามนจากน =ามนปาลม

การสกดน 'ามนปาลมดบ (Crude Palm Oil,CPO) โดยการนาเอาผลปาลมท#ผานกระบวนการน#งมาทาการสกด โดยการบบอดน 'ามนออกจากผลของน 'ามนปาลมดวยเคร#องสกด ไดผลผลต 2 ประเภท คอ น 'ามนปาลมท#ไดจากเน 'อปาลม และปาลมเมลดใน น 'ามนปาลมท#สกดจากผลน 'ามนปาลมยงคงเปนน 'ามนปาลมดบ มสวนประกอบของกรดไขมนอสระ ส กล#น และส#งเจอปนอ#นๆ ซ#งไมเหมาะท#จะใชเพ#อการบรโภครวมท 'งใชในการผลตไบโอดเซล เน#องจากน 'ามนปาลมดบท#ไดมาจากโรงงานสกด ประกอบ ดวยสารไมพงประสงค เชน Phospholipids, Lecithin, กรดไขมนอสระ ฯลฯ อกท 'งคณสมบตทางกายภาพตางๆของน 'ามนปาลมดบ เชน ความช 'น ยางเหนยว ไข กล#น ส เปนตน จะเปนปญหาและอปสรรคตอการตอการผลตไบโอดเซลจงจาเปนตองทาใหบรสทธMกอน โดยนาน 'ามนปาลมดบจากกระบวนการสกดเขาทาการกาจดยางเหนยวดวยกรดฟอสฟอรก ฟอกสดวยผงฟอกส จากน 'นนาน 'ามนเขาสกระบวนการกล#นท#อณหภมสงและความดนต#ากวาบรรยากาศ เพ#อแยกกรดไขมน กล#น และสออก แลวกรองอกคร 'ง จงไดน 'ามนปาลมบรสทธM

-13-

3.2.2 กระบวนการผลตไบโอดเซล ประกอบดวยข =นตอนดงน =

1. กระบวนการปรบสภาพน 'ามนปาลมดบ (Pre-treatment) เปนการสกดยางเหนยว ส#งสกปรก และน 'า ออกจากน 'ามนปาลมดบ

2. กระบวนการทาปฏกรยา Transesterification (Reaction Step) โดยการนาน 'ามนพชบรสทธM

มาผสมแอลกอฮอล เชน เมทานอล (methanol) และใชสารเรงปฏกรยา เชน โซเดยมไฮดรอกไซด ภายใตอณหภมสง ไดเปนเมทลเอสเตอรหรอไบโอดเซล พรอมท 'งไดกลเซอลน

3. กระบวนการแยกกลเซอรนออก (Separator) หลงจากท#ปลอยใหเกดการแยกช 'น ไบโอดเซลท#มความหนาแนนนอยกวาจะแยกอยช 'นบน สวนกลเซอรนจะอยช 'นลาง

4. กระบวนทาความสะอาด (Washing) เปนการนาเอาไบโอดเซลท#แยกออกมาไปลางน 'าเพ#อชะลางแอลกอฮอล สารเรงปฏกรยา และสารปนเป'อนอ#นๆ ท#สามารถละลายน 'าได

5. กระบวนการกาจดน 'าออกจากไบโอดเซล (Drying) ไดไบโอดเซลบรสทธM 6. กระบวนการนากลบเมทานอล (Methanol Recovery) เปนกระบวนการกล#น เพ#อดงเมทานอล

ท#เหลอจากปฏกรยากลบมาใชหมนเวยนในกระบวนการผลตซ 'าอก 7. กระบวนการการระเหยเปนไอ (Evaporation Unit) เปนกระบวนการทากลเซอรนใหบรสทธM

ประมาณ 80% (Technical Grade)

แผนภาพกระบวนการผลตไบโอดเซล

3.2.3 กระบวนการกล�นกลเซอรน (Glycerine Distillation)

กลเซอรนซ#งเปนผลพลอยไดจากกระบวนการผลตไบโอดเซล ยงมมลคาและสามารถนาไป ใชเปนวตถดบในอตสาหกรรมตอเน#องตางๆตอไปได เชน อตสาหกรรมยา เคร#องสาอาง ฯลฯ หากตองการเพ#มมลคาของกลเซอรน จะตองนามาทาใหบรสทธMย#งข 'นโดยผานกระบวนการกล#น (Distillation Unit) เพ#อใหได Pharmaceutical Grade Glycerine ซ#งจะมความบรสทธMของกลเซอรนท# 99.5% ข 'นไป โดยนา กลเซอรนท#ไดกระบวนการผลตไบโอดเซล มากาจดน 'าท#ปนอยออกจนหมดภายใตอณหภมท#ควบคม เพ#อเปนการรกษาคณสมบตของผลตภณฑ จากน 'นนาเขาสระบบหอกล#นกลเซอรน ซ#งจะทาการกล#นจนได กลเซอรนท#บรสทธMตามท#ตองการ จากน 'นจะนาไปผานการกาจดส

กระบวนการ Transesterification

วตถดบ (น =ามนพช, ไขมนสตว)

Pre-treatment

เมทานอล

สารเรงปฏกรยา (Catalyst)

กระบวนการแยกกลเซอรน กลเซอรน (Glycerine)

ไบโอดเซล (Methyl Ester)

-14-

3.3 โรงงานผลตไบโอดเซล

ปจจบนมโรงงานผลตไบโอดเซลท#มคณภาพและไดรบความเหนชอบการจาหนายจากกรมธรกจพลงงาน จานวน 14 โรง กาลงการผลต 5.9 ลานลตรตอวน ดงตาราง

รายช�อโรงงานผลตไบโอดเซล (บ100)

ท�ไดรบความเหนชอบการจาหนายหรอมไวเพ�อจาหนายไบโอดเซลจากกรมธรกจพลงงาน

ลาดบ

รายช�อโรงงาน

จงหวด

วตถดท�ใช

กาลงการผลต (ลตรตอวน)

1 บมจ. บางจากปโตรเลยม กรงเทพฯ น 'ามนพชใชแลว CPO 50,000

2 บจ. ไบโอเอนเนอรยพลส อยธยา Palm Stearine 100,000

3 บจ. พลงงานบรสทธM ปราจนบร Palm Stearine 800,000

4 บจ. น 'ามนพชปทม ปทมธาน RBDPO 1,400,000

5 บจ. กรน เพาเวอร คอรปอเรช#น ชมพร Palm Stearine 200,000

6 บจ. เอไอ เอนเนอรจ สมทรสาคร Palm Stearine CPO RBDPO 250,000

7 บจ. วระสวรรณ สมทรสาคร Palm Stearine RBDPO 200,000

8 บจ. ไทยโอลโอเคม ระยอง CPO 685,800

9 บจ. นว ไบโอดเซล สราษฎรธาน RBD PO 220,000

10 บจ. เพยวไบโอดเซล ระยอง CPO Palm Stearine 300,000

11 บจ. สยามกลฟปโตรเคมคล เพชรบร Palm Stearine 1,200,000

12 บจ. อ-เอสเทอร เชยงราย น 'ามนพชใชแลว Palm Stearine 50,000

13 บจ. บางจากไบโอฟเอล อยธยา CPO Palm Stearine 300,000

14 บจ. ไบโอเอนเนอรยพลส2 อยธยา Palm Stearine RBDPO 150,000

รวม 5,905,800

หมายเหต : ขอมลเม#อเดอนเมษายน 2553

-15-

3.4 สดสวนการใชไบโอดเซล

ประเทศท#ผลตไบโอดเซลในแบบอตสาหกรรมและใชกนมาก ไดแก เยอรมนน ออสเตรย ฝร#งเศส อตาล สวเดน และสหรฐอเมรกา วตถดบท#ใชในการผลตคอ น 'ามนเมลดเรพ (Rapeseed oil) นอกจากน 'ยงมการใชน 'ามนเมลดทานตะวน น 'ามนถ#วเหลอง น 'ามนปาลม น 'ามนลนซด ไขมนสตว และน 'ามนใชแลว (Used fried oil) โดยท#วไปการใชไบโอดเซลในตางประเทศ จะนาไปผสมเปนสตรตาง ๆ ดงน '

- B2 (ไบโอดเซล 2 % : ดเซล 98 %) มจาหนายในมลรฐมนนโซตา ประเทศสหรฐอเมรกา - B5 (ไบโอดเซล 5% : ดเซล 95 %) มจาหนายท#วไปในประเทศฝร#งเศส - B20 (ไบโอดเซล 20% : ดเซล 80%) เปนน 'ามนผสมท#ใชเฉพาะกลมรถยนต ไมไดมการ

จาหนายใหแกผบรโภคเปนการท#วไป คณะกรรมการไบโอดเซลแหงชาตและสานกงานปองกนส#งแวดลอม ของประเทศสหรฐอเมรกา แนะนาใหใชตามกฎหมายยานยนตเช 'อเพลงทดแทนของประเทศ

- B40 (ไบโอดเซล 40 % : ดเซล 60%) เปนสตรท#ใชในรถยนตขนสงมวลชนในประเทศฝร#งเศส เพ#อผลในการลดมลพษ

- B100 (ไบโอดเซล 100 %) เปนน 'ามนไบโอดเซล 100 เปอรเซนต ใชกบรถยนตท#ผลตมาโดยเฉพาะ มใชในประเทศเยอรมนและออสเตรย โดยไดรบการรบรองจากบรษทผผลตรถยนตรายใหญของประเทศ

สาหรบประเทศไทยมการนาไบโอดเซลมาใชเปนเช 'อเพลงในรถยนต 2 ลกษณะ คอ

(1) น 'ามนดเซลหมนเรวธรรมดา มไบโอดเซลผสมอยในน 'ามนดเซล 2.5–3 % โดยปรมาตร

(2) น 'ามนดเซลหมนเรวบ5 มไบโอดเซลผสมอยในน 'ามนดเซล 4–5 % โดยปรมาตร น 'ามน

ดเซลหมนเรวบ5 จะมคณภาพเปนไปตามมาตรฐานเดยวกนกบน 'ามนดเซลท#ผลตจากปโตรเลยม แตจะเพ#ม

คณภาพในขอกาหนดเสถยรภาพตอการเกดปฏกรยาออกซเดช#น ปจจบนผประกอบรถยนตยอมรบการใช

น 'ามนดเซลหมนเรวบ5 เพ#อใชเปนน 'ามนเช 'อเพลงทดแทนน 'ามนดเซลในรถยนตดเซลโดยไมตองมการปรบ

แตงเคร#องยนต ซ#งในตางประเทศโดยเฉพาะประเทศแถบยโรปมการจาหนายน 'ามนดเซลบ5 ใชเชงพาณชย

กนอยางแพรหลาย

สวนกรณการนาไบโอดเซลบ100 มาใชเปนเช 'อเพลงโดยตรง ตองใชกบรถยนตท#ผลตมาเพ#อใชกบน 'ามนบ100 เทาน 'น เน#องจากไบโอดเซลมความหนดสงกวาน 'ามนดเซลทาใหเกดปญหากบระบบการปอนน 'ามนเขาสหองเผาไหม หวฉด และป�มน 'ามน ทาใหการฉดน 'ามนเปนฝอยยาก และเกดการเผาไหมท#ไมสมบรณ สมรรถนะของเคร#องยนตต#าลง นอกจากน 'ไบโอดเซลยงทาปฏกรยากบออกซเจน เกดเปนยางเหนยวเกาะอยตามลกสบ แหวนและวาลว ไดงายกวาน 'ามนดเซล และยงทาปฏกรยากบช 'นสวนอปกรณท#เปนยางทาใหเกดการบวมและร#วซมได ผประกอบรถยนตจงยงไมยอมรบการใชน 'ามนบ100 กบรถยนตท#วไป

-16-

3.5 ปรมาณการใชไบโอดเซล

ปรมาณการผลตไบโอดเซล ในเดอนพฤษภาคม 2553 เฉล#ยอยท# 1.56 ลานลตรตอวน และปรมาณการจาหนายไบโอดเซล เฉล#ยอยท# 1.44 ลานลตรตอวน รายละอยดดงตาราง

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

ก.พ. ม.ค. เม.ย. พ.ค. ม.ย. ก.ค. ส.ค. ก.ย. ต.ค. พ.ย.

ลานล

ตร/ว

น

ปรมาณการผลตน =ามนไบโอดเซลประเภทเมทลเอสเตอรของกรดไขมน (บ 100)

ป 2551ป 2552

ป 2553

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

ก.พ ม.ค เม.ย พ.ค. ม.ย. ก.ค. ส.ค. ก.ย. ต.ค. พ.ย.

ลานล

ตร/ว

น

ปรมาณการจาหนายน =ามนไบโอดเซลประเภทเมทลเอสเตอรของกรดไขมน (บ 100)

ป 2551

ป 2552

ป 2553

1.300

1.350

1.400

1.450

1.500

1.550

1.600

1.650

1.700

1.750

ก.พ. ม.ค. เม.ย. พ.ค. ม.ย. ก.ค. ส.ค. ก.ย. ต.ค. พ.ย.

ปรมา

ณกา

รผลต

และจ

าหนา

ย (ล

านลต

ร/วน)

ปรมาณการผลตและจาหนายไบโอดเซลประเภทเมทลเอสเตอรของกรดไขมน ประจาป 2553

ปรมาณการผลต (ลานลตร/วน)

ปรมาณการจาหนาย (ลานลตร/วน)

-17-

การกาหนดราคาไบโอดเซล

การกาหนดราคาไบโอดเซลเพ#อเปนราคาอางองสาหรบการซ 'อขายระหวางผผลต และผ คา

น 'ามน โดยไดมการปรบปรงหลกเกณฑการกาหนดราคาไบโอดเซล (B100) ตามมต กบง. เม#อวนท# 22

เมษายน 2553 ดงน '

โดยท#

B100 คอ ราคาไบโอดเซล (บาท/ลตร) ประกาศราคาเปนรายสปดาห

B100CPO คอ ราคาไบโอดเซลท#ผลตจาก CPO (บาท/ลตร)

B100RBD คอ ราคาไบโอดเซลท#ผลตจาก RBD (บาท/ลตร)

B100ST คอ ราคาไบโอดเซลท#ผลตจากสเตยรน (บาท/ลตร)

QCPO คอ ปรมาณการผลตจาก CPO (ลานลตร/วน) ใชปรมาณการผลตยอนหลง 1 เดอน

เชน ใชปรมาณการผลตเดอนท# 1 นาไปคานวณราคาในเดอนท# 3 จากกรมการคาภายใน (คน.)

QRBD คอ ปรมาณการผลตจาก RBD (ลานลตร/วน) ใชปรมาณการผลตยอนหลง 1 เดอน

เชน ใชปรมาณการผลตเดอนท# 1 นาไปคานวณราคาในเดอนท# 3 จาก คน.

QST คอ ปรมาณการผลตจากสเตยรน (ลานลตร/วน) ใชปรมาณการผลตยอนหลง 1

เดอน เชนใชปรมาณการผลตเดอนท# 1 นาไปคานวณราคาในเดอนท# 3 จาก คน.

QTotal คอ ปรมาณการผลตท 'งหมด (ลานลตร/วน) ใชปรมาณการผลตยอนหลง 1 เดอน

เชน ใชปรมาณการผลตเดอนท# 1 นาไปคานวณราคาในเดอนท# 3 จาก คน.

ราคาไบโอดเซลท#ผลตจากน 'ามนปาลมดบ (CPO)

โดยท#

B100CPO คอ ราคาไบโอดเซลท#ผลตจาก CPO (บาท/ลตร)

CPO คอ ราคาขายน 'ามนปาลมดบในเขตกรงเทพมหานคร (บาท/กก.) ใชราคาขายสง

สนคาเกษตรน 'ามนปาลมดบชนดสกดแยก (เกรดเอ) ตามท#กรมการคาภายในเผยแพร แตไมสงกวาราคา

น 'ามนปาลมดบในตลาดโลก (ตลาดมาเลเซย) บวก 3 บาท/กก. โดยใชราคาน 'ามนปาลมดบเฉล#ย สปดาห

กอนหนา เชน ใชราคาในสปดาหท# 1 นาไปคานวณราคาในสปดาหท# 2

-18-

MtOH คอ ราคาขายเมทานอลในเขตกรงเทพมหานคร (บาท/กก.) ใชราคาขายเมทานอล

เฉล#ยจากผ คาเมทานอลในประเทศ 3 ราย โดยใชราคาเมทานอลเฉล#ย สปดาหกอน เชน ใชราคาในสปดาห

ท# 1 นาไปคานวณราคาในสปดาหท# 2

ราคาไบโอดเซลท#ผลตจากสเตยรน

โดยท#

B100ST คอ ราคาไบโอดเซลท#ผลตจากสเตยรน (บาท/ลตร)

ST คอ ราคาขายสเตยรนบรสทธMในเขตกรงเทพมหานคร (บาท/กก.) ตามท#กรมการคา

ภายในเผยแพร แตไมสงกวาราคาขายน 'ามนปาลมดบในเขตกรงเทพมหานคร โดยใชราคาสเตยรนบรสทธM

เฉล#ยสปดาหกอนหนา เชน ใชราคาในสปดาหท# 1 นาไปคานวณราคาในสปดาหท# 2

MtOH คอ ราคาขายเมทานอลในเขตกรงเทพมหานคร (บาท/กก.) ใชราคาขายเมทานอล

เฉล#ยจากผ คาเมทานอลในประเทศ 3 ราย โดยใชราคาเมทานอลเฉล#ย สปดาหกอนหนา เชน ใชราคาใน

สปดาหท# 1 นาไปคานวณราคาในสปดาหท# 2

ราคาไบโอดเซลท#ผลตจากน 'ามนปาลมก#งบรสทธM (RBD)

โดยท#

B100RBD คอ ราคาไบโอดเซลท#ผลตจาก RBD (บาท/ลตร)

RBD คอ ราคาน 'ามนปาลมก#งบรสทธM (RBD) ใชราคาขายน 'ามนปาลมดบในเขต

กรงเทพมหานคร (บาท/กก.) สปดาหกอนหนา บวกคาแปรสภาพ 3 บาท/กก. จนกวาจะมราคาน 'ามนปาลม

ก#งบรสทธM (RBD) ท#กรมการคาภายในเผยแพร

MtOH คอ ราคาขายเมทานอลในเขตกรงเทพมหานคร (บาท/กก.) ใชราคาขายเมทานอล

เฉล#ยจากผ คาเมทานอลในประเทศ 3 ราย โดยใชราคาเมทานอลเฉล#ย สปดาหกอนหนา เชน ใชราคาใน

สปดาหท# 1 นาไปคานวณราคาในสปดาหท# 2

-19-

4. การศกษาดงาน การผลตและผลผลตจากไบโอดเซล

ปจจบนมโรงงานผลตไบโอดเซลท#มคณภาพและไดรบความเหนชอบการจาหนายจากกรมธรกจพลงงาน จานวน 14 โรง กาลงการผลตรวม 5.9 ลานลตรตอวน ซ#งนอกจากไดผลผลตไบโอดเซลแลวยงไดผลผลตอ#นจากไบโอดเซลอ#นอก ตวอยางเชน โรงงานผลตไบโอดเซลของ บรษท ไทยโอลโอเคม จากด

บรษท ไทยโอลโอเคม จากด ใชช#อยอเปนภาษาองกฤษวา TOL (Thai Oleochemicals Co, Ltd.) ไดกอต 'งข 'นในวนท# 28 กรกฎาคม 2548 โดยมบรษท ปตท. เคมคอล จากด (มหาชน) ถอหนในสดสวน 100% ดวยทนจดทะเบยน 2,400 ลานบาท จานวนเงนลงทนท 'งหมด 7,080 ลานบาท โดยผลตและจาหนาย

(1) เมทลเอสเทอร กาลงการผลต 200,000 ตนตอป เพ#อใชเปนเช 'อเพลงไบโอดเซลสาหรบรถยนต

(2) แฟตต 'แอลกอฮอล กาลงการผลต 100,000 ตนตอป เปนผลตผลท#สรางมลคาเพ#มไดสงสามารถนาไปผลตสารหลอล#นในการตดเจาะโลหะ สารปรบสภาพเสนผม ผลต ภณฑดแลสขภาพ น 'ายาทาความสะอาด สารเพ#มฟองในผลตภณฑดแลสขภาพอนามย เคมภณฑ และน 'ายาทาความสะอาดพ 'น

(3) กลเซอรน กาลงการผลต 31,000 ตนตอป ซ#งนามาผลตยา เคร#องสาอาง และผลตภณฑดแลสขภาพ

โอลโอเคม (Oleochemicals) คอ เคมภณฑท#ผลตจากน 'ามนหรอไขมนตามธรรมชาต เชนพชและสตว จงเปนผลผลตจากแหลงทรพยากรธรรมชาตท#สามารถสรางข 'นมาไดใหม ตางจากปโตรเคมซ#งมาจากเช 'อเพลงฟอสซลทใชแลวหมดไป นอกจากน 'ยงยอยสลายไดโดยงาย และเปนมตรตอส#งแวดลอม

-20-

เมทลเอสเทอร (Methyl Ester) คอ สารสงเคราะหจากน 'ามนหรอไขมนตามธรรมชาต เชน

น 'ามนพชหรอไขมนสตวตางๆ ทาปฏกรยากบแอลกอฮอล เชน เมทานอล ซ#งเมทลเอสเทอรท#ไดจากการ ทาปฏกรยามาผานกระบวนการทาใหบรสทธM โดยการกาจดส#งเจอปนตางๆ ออกไปจนไดตามมาตรฐาน ไบโอดเซลเพ#อนามาใชผสมกบน 'ามนดเซลเปนเช 'อเพลงสาหรบรถยนต

โครงสรางและปฏกรยาของ Methyl Ester

Natural Fat& Oil Methanol 1 Glycerol + 3 Methyl Esters

+

-21-

แฟตต 'แอลกอฮอล (Fatty Alcohol) คอ สารสงเคราะหท#ไดจากการนาเมทลเอสเทอรท#ผลตไดจากการนาน 'ามนในเมลดปาลมหรอน 'ามนมะพราวมาผานกระบวนการเตมไฮโดรเจน (Hydrogenation) แฟตต 'แอลกอฮอลเปนสารต 'งตนในอตสาหกรรมเคมภณฑ เพ#อสขอนามยสวนบคคล (สบ เคร#องสาอาง ยาสฟน ฯลฯ) และการผลตสารลดแรงตงผว (Surfactant) เพ#อใชในการซกลางและทาความสะอาด ซ#งสามารถสรางรายไดและมลคาเพ#มทางเศรษฐกจใหประเทศอยางมาก และลดการนาเขาแฟตต 'แอลกอฮอลจากตางประเทศ

โครงสรางและปฏกรยาของ Fatty Alcohol from Methyl Ester

กลเซอรน (Glycerin) เขาสกระบวนการทาใหบรสทธMสาหรบใชเปนสวนผสมในยาและเคร#องสาอาง

เร#ม Phase แรกดาเนนการผลตเมทลเอสเทอร โดยกอสรางเดอนพฤศจกายน 2550 เร#มผลตเดอนมกราคม 2551

ดาเนนการ Phase ท# 2. ผลตแฟตต 'แอลกอฮอล เร#มกอสรางเดอนเมษายน 2551 เร#มผลตพฤษภาคม 2551

วตถดบหลกในการผลต คอ น 'ามนปาลมดบ (CPO, Crude Crude Palm Kernel Oil) นาไปผลตเปนแฟตต 'แอลกอฮอลการผลตไดหลากหลายชนด ไมวาจะเปนน 'ามนจาก สบดาใชวตถดบท#หลากหลายน 'นจะทาใหบรษทมทางเลอกในการใชวตถดบท#มตนทนต#าท#สดสามารถในการแขงขนเชงธรกจ

CPKO

Crude Palm

Kernel Oil

Refined Palm

Kernel Oil

-22-

คอ ผลปาลม โดยใชประโยชนจาก 2 สวน คอ สวนท#เปนผลปาลมจะนาไปทาrude Palm Oil) ท#นาไปผลตเปนไบโอดเซล สวนท#สอง เมลดปาลม

นาไปผลตเปนแฟตต 'แอลกอฮอล นอกจากน 'โรงงานแหงน 'สามารถใชวตถดบในไมวาจะเปนน 'ามนจาก สบดา, น 'ามนปาลมบรสทธM, น 'ามนปาลมใชแลว

ใชวตถดบท#หลากหลายน 'นจะทาใหบรษทมทางเลอกในการใชวตถดบท#มตนทนต#าท#สดสามารถในการแขงขนเชงธรกจ

โรงงานใชเทคโนโลยจากประเทศเยอรมน

ผลตไบโอดเซลของบรษท Agrar

และเทคโนโลยท#ผลตแฟตต 'แอลกอฮอลจากบรษท

Deutschland GmbH & Co.KG

CPO

Refined

Palm Stearin

Palm Olein Oil Palm

Kernel Oil

สวนท#เปนผลปาลมจะนาไปทาสวนท#สอง เมลดปาลม (CPKO : โรงงานแหงน 'สามารถใชวตถดบใน

น 'ามนปาลมใชแลว ซ#งการใชวตถดบท#หลากหลายน 'นจะทาใหบรษทมทางเลอกในการใชวตถดบท#มตนทนต#าท#สด เพ#อเพ#มขดความ

โรงงานใชเทคโนโลยจากประเทศเยอรมน โดยใชเทคโนโลย

grar-Technik GmbH

เทคโนโลยท#ผลตแฟตต 'แอลกอฮอลจากบรษท Cognis

Crude Palm Oil

Palm Fatty

Acid Distilled

Refined

Stearin

-23-

เทคโนโลยในการผลตของ TOL

TOL ประกอบดวยกระบวนการผลต 2 กระบวนการ คอ 1. กระบวนการผลตเมทลเอสเทอร (Methyl Ester Process) 2. กระบวนการผลตแฟตต 'แอลกอฮอล (Fatty Alcohols Process)

กระบวนการผลต

น 'ามนปาลมท#ไดจากเน 'อของปาลม (CPO) นาไปผานเขาสกระบวนการแยกส#งเจอปนออกจากน 'ามนปาลมดบ น 'ามนพชท#ไดจะถกนาไปผานกระบวนการทรานสเอสเทอรฟเคชน (transesterification process) ผลตภณฑหลกท#ไดจากกระบวนการทรานสเอสเทอรฟเคชน คอ เมทลเอสเทอรและกลเซอรน แลวแยกเมทลเอสเทอรและกลเซอรนออกจากกน แลวนาเมทลเอสเทอรไปทาใหบรสทธMโดยผานกระบวนการแยกส#งเจอปนออก สาหรบนาไปผลตเช 'อเพลงไบโอดเซลสาหรบรถยนต สารเมทลเอสเทอรอาจนาไปผานกระบวนการเตมไฮโดรเจน (hydrogenation) เพ#อผลตเปนกรดไขมนชนดแอลกอฮอล (fatty alcohol) โดยมผลตภณฑกลเซอรนซ#งเปนผลตผลพลอยไดจะเขาสกระบวนการทาใหบรสทธMสาหรบใชในอตสาหกรรมอ#นๆ

เอกสารอางอง 1. “ไบโอดเซล ” ดร.ชวลต งามจรสศรวชย ศนยวจยเช 'อเพลง ภาควชาเคมเทคนค คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย(http://www.vcharkarn.com) 3 กรกฎาคม 2551. 2. “รอบร...เร#องราวไบโอดเซล ” สถาบนวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงประเทศไทย (วว.)(http://www.tistr.or.th) 3 กรกฎาคม 2551. 3. เอกสาร TOL Presentation ของบรษท ไทยโอลโอเคม จากด

CPO

Trans-

Esterification

Process

RBDPKO

Trans-

Esterification

Process

Glycerin

Treatment

Process

Hydrogen

Methyl Ester Raw

Fatty

Alcohol

s

Fatty Alcohols

Fractionation

Process

Hydrogenation

Process

Purified

Fatty

Alcohols

Fatty Alcohol Process

Methyl Ester Process Meyhyl Ester

Pharma

Glycerin

Crude Glycerin