ฝึกงานภาคฤดูฝน ๒๕๖๔ (๑) กรีนดีเซล (Green Diesel) MO Memoir : Friday 4 June 2564

"HVO - Hydrogenated Vegetable Oil" เริ่มด้วยหัวข้องานก็มีปัญหาแล้วว่าจะให้ทำอะไรกันแน่ เพราะดูรายละเอียดเนื้อหาของงานกับความหมายของหัวข้องานที่คนอื่นเขาใช้กัน (ค้นจากอินเทอร์เน็ต) มันไม่ตรงกัน ก็เลยต้องมีการตกลงกันเรื่องนิยามคำศัพท์ก่อนเพื่อให้เข้าใจตรงกัน

Hydrogenate : คำที่เราพบบ่อยในวิชาเคมีอินทรีย์ หมายถึงปฏิกิริยาเติมไฮโดรเจนเพื่อลดความไม่อิ่มตัว เช่นเปลี่ยน triple bond เป็น double bond, เปลี่ยน double bond เป็น single bond เช่นจาก NN -> N=N -> N-N จาก CC -> C=C -> C-C, จาก C=O เป็น C-OH โดยไม่มีการดึงอะตอมอื่นออกจากโมเลกุล

Hydrotreat : ใช้ไฮโดรเจนเพื่อเข้าไปดึงเอาอะตอมอื่นออกมา เช่น S ออกมาในรูป H₂S, N ออกมาในรูป NH₃ และ O ออกมาในรูป H₂O

Bio-Hydrogenated Diesel (BHD) และ Hydrotreated Vegetable Oil (HVO) : การเปลี่ยนน้ำมันพืช (หรือสัตว์) ให้กลายเป็นไฮโดรคาร์บอน ด้วยการใช้แก๊สไฮโดรเจนไปดึงเอาอะตอม O ออก

Hydrogenated Vegetable Oil : การลดความไม่อิ่มตัวของน้ำมันพืช (เติมไฮโดรเจนเข้าไปที่พันธะคู่) เพื่อให้น้ำมันพืชมีเสถียรภาพต่อความร้อนมากขึ้น หรือมีจุดหลอมเหลวสูงขึ้น (เพื่อทำเนยเทียม - margarine)

"Straight run" หมายถึงน้ำมันที่ออกมาจากหอกลั่นโดยตรง (ยังไม่ผ่านกระบวนการปรับสภาพใด ๆ) เช่น

Straight run gasoline (SRG) คือไฮโดรคาร์บอนในช่วง C₄-C₁₂ มักมีเลขออกเทน (Octane number) ต่ำ ต้องผ่านการเพิ่มเลขออกเทนก่อนนำไปใช้งานได้ (ในประเทศที่อุณหภูมิติดลบในฤดูหนาว จะมีน้ำมันเบนซินเกรดฤดูหนาวที่จะมีการเติม C₄ เข้าไปในน้ำมันเบนซิน เพื่อให้ติดเครื่องยนต์ได้)

Straight run diesel คือไฮโดรคาร์บอนในช่วง C₉-C₂₅ เลขซีเทน (Cetane number) ขึ้นอยู่กับน้ำมันดิบที่นำมากลั่น ส่วนใหญ่จะสูงกว่าขั้นต่ำที่ต้องการ นำไปใช้งานกับเครื่องยนต์ดีเซลได้ทันที

Kerosene หรือน้ำมันก๊าด คือไฮโดรคาร์บอนในช่วง C₁₀-C₁₆ ใช้เป็นเชื้อเพลิงเครื่องยนต์เจ็ต

เครื่องยนต์เบนซินผสมน้ำมันกับอากาศเป็นเนื้อเดียวกันก่อน (คือเป็นไอของน้ำมันในอากาศ) จากนั้นจึงป้อนเข้าสู่กระบอกสูบและทำการจุดระเบิดไอผสมนั้นด้วยประกายไฟจากหัวเทียน (spark plug) การเผาไหม้จะเป็นรูปแบบเปลวไฟแผ่ขยายออกจากเขี้ยวหัวเทียนออกไปในขณะที่ความดันและอุณหภูมิในห้องเผาไหม้เพิ่มสูงขึ้น ไอผสมที่เปลวไฟยังวิ่งไปไม่ถึงต้องไม่ชิงจุดระเบิดเอง (ผลจาก autoignition temperature) เพราะถ้าเกิดเมื่อใดจะทำให้เกิดคลื่นเผาไหม้วิ่งปะทะกัน เรียกว่าเกิดการ knock ตัวเลขที่ใช้บอกคุณสมบัติต้านทานการ knock คือเลขออกเทน (Octane number) ไฮโดรคาร์บอนที่ป้องกันการเกิดการ knock ได้ดี (คือจุดระเบิดเองได้ยาก) คือพวกที่มีโครงสร้างเป็นโซ่กิ่งและอะโรมาติก

เครื่องยนต์ดีเซลใช้การอัดอากาศให้ร้อน จากนั้นจึงฉีดน้ำมันในรูปของหยดของเหลวเล็ก ๆ เข้าไปในห้องเผาไหม้ หยดน้ำมันเล็ก ๆ เมื่อสัมผัสกับอากาศร้อนจะต้องลุกไหม้ทันที (ต้องเป็นพวกที่มี autoignition temperature ต่ำ) ถ้าหากมันไม่เผาไหม้ มันจะสะสมอยู่ในห้องเผาไหม้ และอาจจุดระเบิดขึ้นในจังหวะที่ไม่เหมาะสมได้ ทำให้เครื่องยนต์เกิดการ knock ตัวเลขที่ใช้บอกคุณสมบัติต้านทานการ knock ของน้ำมันดีเซลคือเลขซีเทน (Cetane number) ไฮโดรคาร์บอนที่ป้องกันปัญหาการ knock ได้ดี (คือลุกติดไฟได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับอากาศร้อน) คือพวกที่มีโครงสร้างเป็นโซ่ตรง (straight chain)

ไฮโดรคาร์บอนในน้ำมันดิบจะขึ้นกับแหล่งที่มา ซึ่งน้ำมันดิบจากแหล่งธรรมชาติจะแบ่งออกเป็น ๓ กลุ่มด้วยกัน คือ paraffin base ที่ส่วนใหญ่จะเป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่เป็น straight chain, naphthene base ที่มีสัดส่วนไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่มีโครงสร้างเป็นวง (cycloaliphatic), และ aromatic base ที่มีปริมาณอะโรมาติกสูง ด้วยการที่น้ำมันดิบในธรรมชาติส่วนใหญ่จะเป็น paraffin base ด้วยเหตุนี้ straight run diesel จึงมักมีเลขซีเทนที่สูงพอที่จะนำไปใช้งานได้ทันที แต่ straight run gasoline จะมีเลขออกเทนต่ำกว่าที่จะนำไปใช้งานได้ทันทีอยู่มาก

นี่คือเหตุผลที่ถามคำถามไปเมื่อวานว่าน้ำมันดีเซลที่ได้จากหอกลั่นโดยตรงนั้นมีปัญหาเรื่องเลขซีเทนไหม ถ้าในเมื่อไม่ได้มีปัญหาเรื่องเลขซีเทนของน้ำมันที่ได้ (เพราะมันสูงกว่ามาตรฐานอยู่แล้ว) แล้วจะผลิตน้ำมันที่มีเลขซีเทน 100 ไปทำไม

น้ำมันพืชและไขมันจากสัตว์เป็นสารประกอบกอบเอสเทอร์ (ester) ระหว่างกลีเซอรีนกับกรดไขมัน ๓ ตัว โดยที่กรดไขมันทั้ง ๓ ตัวนั้นไม่จำเป็นต้องเป็นชนิดเดียวกัน และอาจเป็นกรดไขมันอิ่มตัว (คือไม่มีพันธะ C=C) หรือมีความไม่อิ่มตัวก็ได้ แต่จำนวนอะตอม C ของกรดไขมันจะเป็นเลขคู่เสมอ และถ้ามีความไม่อิ่มตัวจะมีโครงสร้างแบบ cis เสมอ

ความยาวสายโซ่กรดไขมันขึ้นอยู่กับแหล่งที่มา พืชต่างชนิดกันก็ผลิตกรดไขมันที่มีความยาวสายโซ่ต่างกัน เช่นน้ำมันมะพร้าวและ palm kernel oil จะมีความยาวสายโซ่อยู่ที่ C₁₀-C₁₂ (เหมาะแก่การทำสบู่) น้ำมันปาล์ม (palm oil) จะมีความยาวสายโซ่อยู่ที่ประมาณ C₁₆ เป็นหลัก น้ำมันเมล็ดทานตะวันและน้ำมันถั่วลิสงจะอยู่ที่ประมาณ C₁₈ เป็นหลัก ในขณะที่น้ำมันถั่วเหลืองและ rape seed จะมีความยาวสายโซ่ได้ถึง C₂₂-C₂₄

พืชอื่นที่นำมาผลิตเป็นน้ำมันพืชเพื่อบริโภคในบ้านเราก็ยังมีน้ำมันจากเมล็ดนุ่นและจากเมล็ดฝ้าย

นอกจากนี้ท้องถิ่นที่มีสภาพอากาศต่างกันก็ปลูกพืชได้ต่างชนิดกัน เช่นยุโรปจะปลูก rape seed อเมริกาจะปลูกถั่วเหลือง (และทานตะวัน) ประเทศเขตร้อนจะปลูกปาล์มน้ำมันและทานตะวัน ดังนั้นการอ่านงานวิจัยด้านนี้จึงต้องคำนึงถึงเรื่องนี้ด้วยก่อนที่จะนำเอาวิธีการหรือผลการทดลองมาเปรียบเทียบกัน

เครื่องยนต์ดีเซลเมื่อแรกเริ่มออกแบบ ใช้น้ำมันจากถั่วลิสงเป็นเชื้อเพลิงด้วยซ้ำ

ไฮโดรคาร์บอนโซ่ตรงจะมีจุดหลอมเหลวสูงกว่าพวกโซ่กิ่งหรือพวกที่มีพันธะคู่แบบ cis ตัวอย่างเช่น Cetane (หรือ Hexadecane C₁₆-H₃₄) ที่ใช้เป็นตัวมาตรฐานอ้างอิงเลขซีเทน 100 มีจุดหลอมเหลวอยู่ที่ 18ºC ยิ่งโมเลกุลขนาดใหญ่ขึ้นก็จะมีจุดหลอมเหลวสูงขึ้น ด้วยเหตุนี้ในการประชุมเมื่อวันพุธที่มีการเอ่ยว่าเมทิลเอสเทอร์มีปัญหาเรื่อง cloud point สูง นั่นก็เป็นเพราะส่วนที่เป็นสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนของเมทิลเอสเทอร์ที่เราใช้กันนั้นมีความยาวค่อนข้างมาก (ตั้งแต่ C₁₆ ขึ้นไป)

cloud point คืออุณหภูมิที่เห็นน้ำมันเริ่มขุ่นเมื่อเราลดอุณหภูมิน้ำมันลงเรื่อย ๆ เกิดจากการที่โมเลกุลขนาดใหญ่นั้นเริ่มแข็งตัวกลายเป็นของแข็งในน้ำมัน แต่ข้อกำหนดคุณลักษณะน้ำมันบ้านเราไม่ได้ควบคุมอุณหภูมิ cloud point แต่ไปควบคุมอุณหภูมิจุดไหลเทหรือ pour point ไว้ไม่สูงเกินกว่า 10ºC (pour point คืออุณหภูมิที่น้ำมันสูญเสียคุณสมบัติเป็นของเหลว คือถ้าอุณหภูมิต่ำกว่านี้จะไม่สามารถเทน้ำมันออกจากภาชนะได้)

การจำแนกด้วยการใช้ความเร็วรอบการหมุนในระหว่างการใช้งานจะแบ่งเครื่องยนต์ดีเซลออกเป็น ๒ ประเภท คือ

- Low speed diesel หรือเครื่องยนต์ดีเซลหมุนช้า คือพวกที่มีรอบการทำงานในช่วง 300-1000 rpm มักพบกับเครื่องยนต์บางประเภท เช่น รถไฟ เรือยนต์ เครื่องปั่นไฟขนาดใหญ่ เครื่องยนต์แบบนี้จะใช้น้ำมันดีเซลหมุนช้าหรือน้ำมันขี้โล้ กรมธุรกิจพลังงานกำหนดค่าซีเทนอย่างต่ำของน้ำมันดีเซลหมุนช้านี้ไว้ที่ ๔๕ (ประกาศปี ๒๕๖๓)

- High speed diesel หรือเครื่องยนต์ดีเซลหมุนเร็ว พวกนี้จะมีรอบการทำงานที่สูงกว่า เป็นพวกที่เราพบเห็นกันทั่วไปในรถบรรทุกรถโดยสารขนาดใหญ่ เครื่องยนต์แบบนี้จะใช้น้ำมันดีเซลหมุนเร็ว ซึ่งก็คือน้ำมันที่ขายกันตามปั๊มน้ำมันทั่วไปกรมธุรกิจพลังงานกำหนดค่าซีเทนอย่างต่ำของน้ำมันดีเซลหมุนเร็วนี้ไว้ที่ ๕๐ (ประกาศปี ๒๕๖๓)

อีกเกณฑ์ที่ใช้แบ่งประเภทคือแบ่งออกเป็นเครื่องดีเซล 4 จังหวะและ 2 จังหวะ เครื่องยนต์ดีเซลที่เราเห็นกันทั่วไปส่วนใหญ่จะเป็นเครื่องยนต์ดีเซล 4 จังหวะ

ในปัจจุบันมีการนำเอาน้ำมันพืชมาใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลด้วยกัน ๓ รูปแบบคือ ผสมโดยตรง, เปลี่ยนเป็นเมทิลเอสเทอร์ และเปลี่ยนเป็นไฮโดรคาร์บอนโซ่ตรง (ไขมันจากสัตว์ขอข้ามไปเลย เพราะมันมีน้อย)

การผสมเข้าโดยตรงเป็นวิธีการที่ทำได้ง่ายที่สุด เป็นการลดการใช้น้ำมันดีเซลลงบางส่วน (ไม่ใช่การแทนที่ทั้งหมด) วิธีการนี้พวกผู้ผลิตรถยนต์ (ที่เป็นเครื่องดีเซลรอบสูง) ไม่แนะนำให้ใช้ แต่สำหรับพวกที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลรอบสูงแต่ไม่ได้ใช้งานที่รอบสูงหรือใช้งานโดยทำงานที่รอบเครื่องคงที่ (เช่นเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็กสารพัดประโยชน์ที่ใช้ในการเกษตร หรือเรือขนาดเล็ก หรือเครื่องสูบน้ำ) ก็มีชาวบ้านเขาผสมใช้กันเอง บางคนก็นำมาใช้กับรถปิคอัพ (ช่วงที่น้ำมันปาล์มราคาต่อลิตรถูกกว่าน้ำมันดีเซล คือเทเข้าไปในถังน้ำมันก่อนเติมน้ำมันดีเซล) และยังมีโรงงานที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไอน้ำ ก็มีการนำเอาน้ำมันพืชใช้แล้วมาผสมเข้ากับน้ำมันดีเซลที่ใช้เผาเป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตไอน้ำ

การเปลี่ยนเป็นเมทิลเอสเทอร์เป็นวิธีการหลักที่บ้านเราทำกันอยู่ ในวิธีการนี้เรายังต้องพึ่งพาการนำเข้าเมทานอลจากต่างประเทศ (ซึ่งเมทานอลก็มาจากปิโตรเลียมอยู่ดี) ข้อดีของเมทิลเอสเทอร์ก็คือผสมเข้ากับน้ำมันดีเซลได้ทุกสัดส่วน หรือจะใช้แทนน้ำมันดีเซลเลยก็ได้ (B100) แต่ผู้ผลิตรถหลายรายไม่แนะนำให้ใฃ้น้ำมันที่มีสัดส่วนเมทิลเอสเทอร์สูงกับเครื่องยนต์ เพราะระบบจ่ายเฃื้อเพลิงของรถยนต์นั้นมันมีบางตัวที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงทำหน้าที่เป็นน้ำมันหล่อลื่นด้วย (เช่นปั๊มหัวฉีดน้ำมัน) ดังนั้นแม้ว่าเมทิลเอสเทอร์จะมีเลขซีเทนระดับเดียวกับหรือสูงกว่าน้ำมันดีเซลที่เป็นไฮโดรคาร์บอน แต่ความสามารถในการหล่อลื่นชิ้นส่วนมันแตกต่างกันอยู่

การเปลี่ยนน้ำมันพืชเป็นไฮโดรคาร์บอนโซ่ตรงทำได้ ๓ วิธี วิธีการแรกคือ thermal cracking โดยตรง วิธีการนี้จะได้ความยาวสายโซ่ที่กระจัดกระจาย แต่ถ้าน้ำมันพืชนั้นมีความยาวสายโซ่สั้นอยู่แล้ว ก็อาจได้น้ำมันเบนซินหรือน้ำมันก๊าดแทนน้ำมันดีเซล ข้อของวิธีการนี้ก็คือไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ไม่ต้องใช้ความดันสูง แต่ผลิตภัณฑ์คงจะผสมกันมั่วไปหมด

วิธีการที่สองคือ แยกน้ำมันพืชออกมาเป็นกรดไขมันและกลีเซอรีนก่อน (ได้กลีเซอรีนที่ต้องหาทางนำไปใช้) จากนั้นจึงค่อยทำการรีดิวซ์กรดไขมันให้กลายเป็นไฮโดรคาร์บอนโซ่ตรง (คือเปลี่ยนหมู่ -COOH เป็น CH₃) หรือไม่ก็ทำการตัดหมู่ -COOH ทิ้ง (decarboxylation) วิธีการนี้เป็นกระบวนการสองขั้นตอน

วิธีการที่สามคือ hydrotreating ซึ่งใช้ไฮโดรเจนไปดึงเอาอะตอมออกซิเจนออกในรูปของ H₂O ซึ่งคงต้องมีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาช่วย และคงต้องใช้ความดันช่วยเพื่อทำให้ไฮโดรเจนละลายเข้าไปในน้ำมัน ความยาวสายโซ่ที่ได้ก็จะอยู่ที่ระดับประมาณกรดไขมันของน้ำมันพืชที่ใช้ แต่ประเด็นคำถามก็คือจะเอาไฮโดรเจนมาจากไหน (จากปิโตรเลียมอีกหรือเปล่า)

ขอยกตัวอย่างในกรณีของรถยนต์ (เพราะเห็นภาพง่ายดี) ปริมาณเชื้อเพลิงที่ต้องใช้ต่อระยะทางที่เดินทางได้ (l/km) หรือระยะทางที่เดินทางได้ต่อปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้ไป (km/l) จะขึ้นอยู่กับ พลังงานต่อหน่วยปริมาตร (kJ/l) ของเชื้อเพลิง และการเผาไหม้เชื้อเพลิงนั้นว่าทำได้สมบูรณ์แค่ไหน (คือความสามารถในการดึงเอาพลังงานของเชื้อเพลิงมาใช้)

ที่จำนวนอะตอม C เท่ากัน คิดจากการเปลี่ยนรูปเป็น CO₂ และ H₂O ไฮโดรคาร์บอนจะมีพลังงานในตัวสูงสุด (ไม่ขึ้นกับว่าไฮโดรคาร์บอนนั้นจะมาจากปิโตรเลียมหรือการเปลี่ยนโครงสร้างน้ำมันพืช) ถ้ามีอะตอม O อยู่ร่วมในโมเลกุล พลังงานในตัวจะลดลง (ยิ่งมี O มากก็ยิ่งลดลงมาก) ดังนั้นน้ำมันเชื้อเพลิงที่เป็นไฮโดรคาร์บอนล้วน ๆ (เช่นน้ำมันเบนซินที่ไม่ได้ใช้สาร oxygenate เพิ่มเลขออกเทน และน้ำมันดีเซลที่เป็นไฮโดรคาร์บอนล้วน) จะมีพลังงานต่อลิตรสูงกว่าน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีสารประกอบ oxygenate ผสม

สาร oxygenate คือสารอินทรีย์ที่มีอะตอม O ในโครงสร้างโมเลกุล สาร oxygenate หลักที่ใช้เพิ่มเลขออกเทนของน้ำมันเบนซินคือ methyl tertiary butyl ether (MTBE) และเอทานอล ในกรณีของน้ำมันดีเซลคือเมทิลเอสเทอร์

 

รูปที่ ๑ ไอเสียจากเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้น้ำมันดีเซลล้วน ๆ และที่มีการผสมเมทิลเอสเทอร์ จะเห็นว่าแม้ว่าน้ำมันที่มีการผสมเมทิลเอสเทอร์จะเกิด CO และ NOx ต่ำกว่า แต่มีไฮโดรคาร์บอน (HC) ในแก๊สไอเสียมากกว่า (จากบทความเรื่อง Performance of Disel Engine Fuelled by a Biodiesel Extracted From a Waste Cooking OIl โดย W.M. Adaileh และ K.S. Alqdah ในวารสาร Energy Procedia 18(2018) 1317-1334.

ดังนั้นถ้าเชื้อเพลิงนั้นเผาไหม้ได้สมบูรณ์ เมื่อคิดที่ระยะทางเท่ากัน จะพบว่าเชื้อเพลิงที่ไม่มีสาร oxygenate ผสมอยู่จะใช้ปริมาตรน้อยกว่าพวกที่มีสาร oxygenate ผสมอยู่ ผลนี้เห็นได้ชัดในกรณีของเครื่องยนต์เบนซิน ที่เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าน้ำมันเบนซินไม่มีสาร oxygenate ผสมอยู่จะวิ่งได้ระยะทางต่อลิตรมากกว่าน้ำมันที่ใช้อีเทอร์หรือแอลกอฮอล์เป็นสารเพิ่มเลขออกเทน หรือในปัจจุบันที่จะเห็นว่าแก๊สโซฮอล์ที่มีสัดส่วนเอทานอลสูงจะวิ่งได้ระยะทางต่อลิตรต่ำกว่าพวกที่มีสัดส่วนเอทานอลต่ำกว่า (ในเครื่องยนต์เบนซินนั้นจะผสมน้ำมันกับอากาศให้กลายเป็นเนื้อเดียวกันก่อนที่จะจุดระเบิด จึงเสมือนว่าโมเลกุลเชื้อเพลิงแต่ละโมเลกุลมีการสัมผัสกับออกซิเจนก่อนการเผาไหม้)

ในกรณีของเครื่องยนต์ดีเซลนั้นมีความแตกต่างกันอยู่ คือเป็นการเผาไหม้หยดของเหลวจากผิวนอกเข้าหาแกนกลาง ดังนั้นพื้นที่ผิวที่ออกซิเจนจะทำปฏิกิริยากับเชื้อเพลิงได้จึงมีจำกัด มีเฉพาะโมเลกุลเชื้อเพลิงที่อยู่ที่ผิวนอกเท่านั้นที่เกิดการลุกไหม้ได้ การออกแบบเครื่องยนต์จึงต้องพยายามฉีดน้ำมันให้เป็นละอองฝอยละเอียดเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส (ทรงกลมที่มีขนาดเล็กจะมีพื้นที่ผิวต่อหน่วยปริมาตรสูงกว่าทรงกลมที่มีขนาดใหญ่กว่า) ดังนั้นจึงมีปัจจัยเรื่องความง่ายในการเผาเชื้อเพลิงเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย เชื้อเพลิงที่มีออกซิเจนในโมเลกุลจะเผาไหม้ได้สมบูรณ์กว่า (คือเกิด CO และเชื้อเพลิงที่ไม่เผาไหม้ต่ำกว่า) แต่ก็มีโอกาสเกิด NOx (สารประกอบไนโตรเจนออกไซด์) และมลพิษที่เป็นสารประกอบ oxygenate โมเลกุลเล็กมากกว่า แต่เชื้อเพลิงที่มีพลังงานในตัวสูงกว่า เมื่อเผาไหม้ก็จะเกิดความร้อนมากกว่า มีโอกาสทำให้ปฏิกิริยาการเผาไหม้ดำเนินไปข้างหน้าได้รวดเร็วและสมบูรณ์ได้มากกว่า แต่อุณหภูมิแก๊สที่ร้อนมากกว่าก็สามารถทำให้เกิด NOx ได้มากเช่นกัน

ผลการทดลองที่มีการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการหลายบทความ ที่เป็นการเปรียบเทียบกันระหว่างน้ำมันดีเซลและน้ำมันดีเซลที่มีการผสมไบโอดีเซล ก็ให้ผลที่แตกต่างกันอยู่ ขึ้นอยู่กับ "ไบโอดีเซล" ที่นำมาผสมนั้นได้มากจากวิธีการใด และปริมาณที่ผสมเข้าไป

รูปที่ ๒ ตัวอย่างองค์ประกอบในแก๊สไอเสียจากเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลที่มีสัดส่วน biodiesel ที่แตกต่างกัน biodiesel ในงานนี้ไม่ใช่เมทิลเอสเทอร์ แต่เป็นไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากการ pyrolysis น้ำมันพืชใช้แล้ว คือให้ความร้อนจนโมเลกุลน้ำมันพืชแตกออกเป็นโมเลกุลเล็ก ๆ B0 คือดีเซลจากปิโตรเลียมล้วน ๆ ส่วน B100 คือดีเซลที่ได้จากปฏิกิริยา pyrolysis ล้วน ๆ B100 เกิด NOx และ CO ต่ำกว่า BO แต่มีไฮโดรคาร์บอน (HC) ในแก๊สไอเสียมากกว่า B0 (จากบทความเรื่อง Diesel Engine Performance, Emission and Combustion Characteristics of Biodiesel and Its Blends Derived from Catalytic Pyrolysis of Waste Cooking Oil โดย M. Mohamed และคณะ วารสาร Energies, 2020, 13, 5708 (www.mdpi.com/journal/energies)

อย่างเช่นในรูปที่ ๑ เป็นการใช้ไบโอดีเซลที่เป็นเมทิลเอสเทอร์ ส่วนในรูปที่ ๒ เป็นไบโอดีเซลที่ได้จากการไพโรไรซิส จะเห็นว่าสำหรับมลพิษบางตัว (เช่น CO) น้ำมันดีเซลที่มีไบโอดีเซลผสมจะเกิดมลพิษตัวนั้นต่ำกว่าน้ำมันดีเซลที่ไม่มีไบโอดีเซลผสม แต่สำหรับมลพิษบางตัว (เช่นไฮโดรคาร์บอน HC) น้ำมันดีเซลที่ไม่มีไบโอดีเซลผสมจะเกิดมลพิษตัวนั้นต่ำกว่าน้ำมันดีเซลที่มีไบโอดีเซลผสม

ดังนั้นน้ำมันดีเซลที่อ้างว่ามีแหล่งที่มาแบบ "Green" ก็มีโอกาสที่จะไม่ Green จริงเสมอไปเมื่อนำพลังงานที่ต้องใช้ในการผลิตและมลพิษที่เกิดขึ้นจริงในการใช้งานมาพิจารณาร่วมด้วย

เลิกใช้แก๊สโซฮอล์และไบโอดีเซลกันดีไหมครับ (๒) MO Memoir : Monday 27 January 2563

น่าจะราว ๆ ๔๐ ปีเศษที่แล้วบ้านเราเคยมีปัญหาการคลังจนต้องลดค่าเงินบาท ต้องประหยัดพลังงานด้วยการงดการออกรายการโทรทัศน์ตอนหกโมงเย็นถึงสองทุ่ม เพราะกำลังการผลิตไฟฟ้าไม่พอ ช่วงนั้นก็ได้อาศัยฟังวิทยุและอ่านหนังสือ ไฟถนนยังเปิดดวงเว้นดวง และสิ่งหนึ่งที่มีการบิดเบือนราคามากคือราคาน้ำมันดีเซล คือมีการมองว่าน้ำมันดีเซลเป็นน้ำมันสำคัญเพื่อการพาณิชย์ ในขณะที่น้ำมันเบนซินเป็นน้ำมันของรถเก๋ง (คนมีตังค์) ก็เลยมีการทำให้ราคาน้ำมันดีเซลถูกกว่าเบนซินมาก (ถ้าจำไม่ผิดก็น่าจะราว ๆ ครึ่งหนึ่งของเบนซิน) ผลก็คือโรงกลั่นบ้านเราผลิตดีเซลได้ไม่พอใช้ ต้องนำเข้าน้ำมันดีเซลสำเร็จรูปจากต่างประเทศ ในขณะที่กลั่นเบนซินได้เหลือเฟือ ต้องส่งออก สาเหตุหนึ่งที่ทำให้น้ำมันดีเซลไม่พอใช้ก็เพราะคนหันมาซื้อรถปิคอัพกันมากแทนการใช้รถเก๋ง เพิ่งจะมีการปรับโครงสร้างราคาน้ำมันใหม่ทำให้ราคาน้ำมันดีเซลนั้นอยู่ในระดับเดียวกันกับเบนซิน (ซึ่งจะว่าไปแล้วความจริงมันก็เป็นเช่นนั้น) เมื่อราว ๆ ๓๐ ที่ผ่านมา (จำเวลาที่แน่นอนไม่ได้ จำได้แต่เพียงว่าช่วงนั้นเรียนอยู่ต่างประเทศ)
  

รูปที่ ๑ นำมาจาก http://www.eppo.go.th/index.php/th/petroleum/price/structure-oil-price แสดงโครงสร้างราคาขายปลีกน้ำมันเชื้อเพลิง ณ กรุงเทพมหานคร ข้อมูลเป็นของวันศุกร์ที่ ๒๔ มกราคม ๒๕๖๓ ที่ผ่านมา (ที่มีการปรับราคาครั้งสุดท้ายจนถึงวันนี้) ช่องแรกนั้นเป็นราคาต่อลิตรหน้าโรงกลั่น ช่องสุดท้ายของตารางนั้นเป็นราคาขายปลีกหน้าปั๊มน้ำมัน และใต้ตารางนั้นมีราคาเอทานอลที่ใช้สำหรับผลิตแก๊สโซฮอล์ และเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันหรือ Biodiesel B100 ที่นำมาผสมกับน้ำมันดีเซล ลองดูราคาต้นทุนเองเล่น ๆ ก่อนนะครับ 
   

ในตารางคำย่อ UG คือ Unleaded gasoline ซึ่งก็คือน้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่วและไม่ได้ใช้เอทานอลเป็นสารเพิ่มเลขออกเทน อักษร H ที่นำหน้าน้ำมันดีเซลมาจาก High Speed Diesel (HSD) หรือน้ำมันดีเซลสำหรับเครื่องยนต์รอบสูง เพราะน้ำมันดีเซลเองนั้นยังมี Low Speed Diesel (LSD) หรือน้ำมันดีเซลรอบต่ำที่บางทีเรียกว่าน้ำมันขี้โล้ที่ใช้กับเครื่องยนต์เรือขนาดใหญ่ ส่วน FO ย่อมาจาก Fuel Oil หรือน้ำมันเตาที่มีการแบ่งเกรดตามค่าความหนืด
   

จากตารางคงเห็นได้ไม่ยากนะครับว่าต้นทุนกับราคาขายมันกลับกันอยู่ คือน้ำมันที่ต้นทุนต่ำสุด (ไม่ว่าจะเป็นเบนซินหรือดีเซล) กลับมีราคาขายปลีกแพงกว่าน้ำมันที่มีต้นทุนแพงกว่า (พวกที่มีเอทานอลหรือเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันผสมอยู่เยอะ) ดังนั้นจึงไม่ควรแปลกใจนะครับว่าทำไมเวลาที่น้ำมันตลาดโลกมีราคาเปลี่ยนแปลง (ไม่ว่าจะเพิ่มขึ้นหรือลดลง) ราคาน้ำมันเบนซินที่มีเอทานอลผสมอยู่ยิ่งเยอะยิ่งไม่ค่อยจะมีการเปลี่ยนแปลงเท่าใด เพราะว่ามันมีน้ำมันอยู่ในส่วนผสมที่ต่ำกว่า
   

ปัจจัยที่ทำให้น้ำมันที่มีราคาต้นทุนสูงขายในราคาที่ต่ำกว่าได้นั้นคือเงินจากกองทุนน้ำมัน (Oil Fund) จะเห็นว่าน้ำมันเบนซินและแก๊สโซฮอล์ E10 และ H-Diesel นั้นทุก ๆ ลิตรที่ขายได้จะต้องมีการส่งเงินเข้ากองทุนน้ำมัน ส่วนพวกที่มีเอทานอลผสมอยู่เยอะ (ได้แก่ E20 และ E85) หรือน้ำมันดีเซล B10 และ B20 ต่างต้องดึงเงินกองทุนน้ำมัน (ที่มีรายได้จากน้ำมันต้นทุนต่ำแต่ขายแพง) มาอุดหนุน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง E85 จะเห็นว่าต้นทุนหน้าโรงกลั่นนั้นสูงกว่าราคาขายปลีกอีก ดังนั้นไม่ต้องแปลกใจนะครับว่าที่ผ่านมาที่มีการเรียกร้องให้ขยายการขาย E20 และ E85 กันนั้น ทำไมมันถึงไม่มีการขยาย เพราะถ้าคนหันมาใช้พวกนี้กันเยอะมากขึ้น (คือใช้พวก E10 น้อยลง) จะเอาเงินที่ไหนมาชดเชยให้ขายในราคาถูกหรือต่ำกว่าทุนได้
  

ช่วงไม่กี่วันที่ผ่านมามีข่าวพูดถึงการจะเลิกให้แก๊สโซฮอล์ 91 E10 โดยจะดันแก๊สโซฮอล์ 95 E20 ขึ้นมา ถ้าแก๊สโซฮอล์ 91 E10 หายไป คนใช้แก๊สโซฮอล์ 91 E10 ก็คงต้องหันไปใช้แก๊สโซฮอล์ 95 E10 แทน สิ่งที่น่าจับตามองก็คือผลต่างราคาของแก๊สโซฮอล์ 95 E20 กับแก๊สโซฮอล์ 95 E85 นั้นจะเป็นอย่างไร เพราะมันจะไม่มีแก๊สโซฮอล์ 91 E10 เป็นตัวขวางเอาไว้
   

รูปที่ ๑ โครงสร้างราคาขายปลีกน้ำมันเชื้อเพลิงสำเร็จรูปของไทย (ราคากรุงเทพ) ณ วันศุกร์ที่ ๒๔ มกราคม ๒๕๖๓
  

ความสามารถในการพิ่งพาตนเองของประเทศเป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้นสินค้าบางอย่างแม้ว่านำเข้าจากตลาดโลกจะถูกกว่าผลิตเองในประเทศ แต่ก็จำเป็นต้องผลิตเองในประเทศ (เช่นน้ำตาลทรายที่เคยเป็นมา) การใช้เอทานอลและน้ำมันปาล์มมาผลิตเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงนั้นเป็นการลดการพึ่งพาพลังงานจากต่างประเทศหรือลดการสูญเสียเงินตราต่างประเทศจริงหรือไม่นั้นจำเป็นต้องดูตั้งแต่จุดเริ่มต้นของกระบวนการผลิต ที่แต่ก่อนจะมีการศึกษาที่เรียกว่า "From cradle to grave" หรือ "Life cycle assessment" คือการประเมินวัฏจักรของกระบวนการว่ามันผลิตของเสียในขั้นตอนไหน โดยเริ่มจากแหล่งที่มาของวัตถุดิบไปจนถึงการจัดการขยะสุดท้ายที่เกิดจากการใช้งานสุดท้าย
  

เป็นที่ทราบกันว่าเอทานอลที่ได้จากกระบวนการหมักนั้นไม่ได้มีความเข้มข้นสูง (ราว ๆ 15% ในน้ำ) เพราะถ้าเอทานอลเข้มข้นมากไปมันจะไปฆ่าเชื้อที่ใช้ในการหมัก และการกลั่นแยกเอทานอลที่ระดับความเข้มข้นนี้ให้สูงถึงระดับที่นำไปผสมกับน้ำมันเบนซินได้นั้น (ต้องสูงไม่ต่ำกว่า 99.0%vol) นั้นใช้พลังงานมาก เผลอ ๆ อาจใช้พลังงานมากกว่าที่ได้จากเอทานอลที่กลั่นได้อีก และพลังงานที่ต้องใช้ในการกลั่นนี้ได้มาจากไหน (ถ่านหินนำเข้า ???) ในขณะที่เอทานอลที่ได้นั้นสามารถนำมาทดแทนน้ำมันเบนซิน แต่น้ำมันเชื้อเพลิงที่ยานพาหนะใช้ในการขนวัตถุดิบเพื่อนำมาผลิตเอทานอลและขนส่งเอทานอลนั้นใช้น้ำมันอะไร การทดแทนน้ำมันตัวหนึ่งแต่ไปเพิ่มการใช้งานน้ำมันอีกตัวหนึ่งนั้นมันสมเหตุสมผลหรือไม่ (ถ้าการชดเชยนั้นมันสูงกว่าก็ไม่เป็นไร แต่ถ้ามันต่ำกว่าก็จะเป็นอีกเรื่องหนึ่ง) อันนี้ยังไม่รวมถึงการนำเข้าสารเคมีทางการเกษตร (ที่ต้องจ่ายด้วยเงินตราต่างประเทศ) เพื่อผลิตพืชที่จะนำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิง กล่าวคืออาจลดการจ่ายเงินเพื่อนำเข้าเชื้อเพลิง แต่ไปเพิ่มการจ่ายเงินในหมวดอื่นแทนในการผลิตพลังงานทดแทน ซึ่งก็ควรต้องพิจารณาเหมือนกันว่ามันสมเหตุสมผลหรือไม่ 
    

หรืออย่างในกรณีของเมทิลเอสเทอร์ของน้ำมันพืช การผลิตเมทิลเอสเทอร์นี้ต้องใช้เมทานอล (methanol CH₃OH) ที่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ ยิ่งมีการผลิตไบโอดีเซลเพิ่มมากขึ้น ก็ยิ่งต้องนำเข้าเมทานอลเพิ่มมากขึ้น ซึ่งก็ควรต้องมีการพิจารณาว่าแม้ว่าจะลดการนำเข้าน้ำมันดีเซลได้ แต่ปริมาณเมทานอลและเงินตราต่างประเทศที่ต้องจ่ายนั้นมันคุ้มกันหรือไม่ อันที่จริงในกรณีของน้ำมันปาล์มนั้นมีการมองกันไปไกลกว่านั้นอีก คือแทนที่จะเปลี่ยนเป็นเมทิลเอสเทอร์ก็หาทางตัดสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนของโมเลกุลน้ำมันปาล์มให้กลายเป็นโครงสร้างโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่ยังเป็นโมเลกุลที่เป็นเส้นอยู่ (linear aliphatic alkanes) แล้วขายในรูปของสารเพิ่มค่าซีเทน (Cetane no.) ให้กับน้ำมันดีเซล หรือน้ำมันเครื่องยนต์เจ็ต ก็จะได้ราคาที่ดีกว่า แถมยังไม่ต้องไปพึ่งพาเมทานอลจากต่างประเทศด้วย จะว่าไปก็ได้ยินมาว่ามีบางบริษัทที่ผลิตน้ำมันจากพลาสติกก็ใช้การเปลี่ยนพลาสติกให้กลายเป็นไฮโดรคาร์บอนโซ่ตรงที่มีค่าซีเทนสูง (ระดับ 100) แล้วจำหน่ายเป็นสารเพิ่มเลขซีเทนแทนที่ขายได้ราคาดีกว่า แทนที่จะขายเป็นน้ำมันดีเซล (เลขซีเทนอยู่ที่ 50 กว่า)
  

เคยมีวิศวกรจากโรงกลั่นแห่งหนึ่งถามความเห็นผมว่าการนำน้ำมันพืชมาผสมกับน้ำมันดีเซลนั้นมีความเห็นอย่างไร ผมก็ตอบเขาไปว่าโดยความเห็นส่วนตัวแล้ว ควรจะเป็นการผสมโดยตรงโดยไม่ต้องผลิตเป็นเมทิลเอสเทอร์ก่อน เพราะมันจะช่วยลดต้นทุน แต่คนใช้รถยนต์อาจจะไม่ชอบ แต่มันก็มีตลาดพวกเครื่องยนต์ดีเซลที่ทำงานที่รอบเครื่องคงที่ไม่ได้หวือหวาเปลี่ยนตามอารมณ์ของผู้ควบคุมเครื่อง (เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) หรือพวกที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตไอน้ำใช้ในโรงงาน ส่วนเอทานอลนั่นหรือ ผมว่ามันก็แปลกดีเหมือนกัน พวกเรียนทางด้านกระบวนการหมักเพื่อผลิตอาหารนั้นผลิตสารละลายเอทานอลเข้มข้นเพียงแค่ประมาณ 5% ก็ขายได้ตกลิตรละร่วม ๒๐๐ บาทในรูปของไวน์ ส่วนพวกเรียนวิศวกรรมเคมีนั้นพยายามผลิตเอทานอลเข้มข้น 99% จากเอทานอลความเข้มข้นต่ำเพื่อขายในราคาลิตรละ ๒๐ กว่าบาท ซึ่งก็แปลกดีเหมือนกัน

เลิกใช้แก๊สโซฮอล์และไบโอดีเซลกันดีไหมครับ MO Memoir : Saturday 22 February 2557

ความอยากของคนนั้นมันไม่มีที่สิ้นสุด ดังนั้นถ้าไม่มีศีลธรรมเข้ามาเป็นตัวควบคุมให้รู้จักพอ สังคมก็คงจะอยู่ไม่ได้
 

นักการเมืองต่างทราบเรื่องนี้ดี และใช้เรื่องเหล่านี้ในการหาความนิยมให้กับตนเอง ด้วยการสัญญาว่าจะให้นั่นให้โน่นแก่ประชาชน ให้มีใช้ในราคาถูกหรือไม่มีขีดจำกัด ซึ่งนโยบายเหล่ามันก็ช่วยให้เขาขึ้นสู่ตำแหน่งที่ต้องการได้ อยู่ในตำแหน่งที่ต้องการได้ แต่สุดท้ายประชาชนก็จะเป็นผู้แบกรับความเดือดร้อนซะเอง
 

และสิ่งหนึ่งที่เห็นมีนักการเมืองบางกลุ่มนำมาใช้หาคะแนนนิยมในปัจจุบันก็คือ "น้ำมันราคาถูก"
 

อันที่จริงเรื่องการตั้งราคาสินค้านี้ผมเคยเขียนเอาไว้แล้วเหมือนกันคือใน Memoir
 

ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๘๐ วันพฤหัสบดีที่ ๒๑ กุมภาพันธ์ พ.ศ. ๒๕๕๖ เรื่อง "ผู้ส่งออกผู้ผลิต และผู้มีวัตถุดิบ(คิดสักนิดก่อนกดShareเรื่องที่๒)"

ปีที่ ๖ ฉบับที่ ๗๕๐ วันศุกร์ที่ ๑๗ มกราคม พ.ศ. ๒๕๕๗ เรื่อง "เมื่อประเทศผู้ส่งออกกินน้ำตาลราคาแพงกว่าราคาตลาดโลก"

ปีที่ ๖ ฉบับที่ ๗๕๐ วันศุกร์ที่ ๑๔ กุมภาพันธ์ พ.ศ. ๒๕๕๗ เรื่อง "ราคาขายปลีกน้ำมันเชื้อเพลิงในอาเซียน"

รูปที่ ๑ ป้ายนี้ติดอยู่ที่ถนนพญาไทหน้าคณะเภสัชศาสตร์ ผมถ่ายเอาไว้เมื่อวันพฤหัสบดีที่ ๒๐ กุมภาพันธ์ที่ผ่านมานี้เอง

รูปที่ ๒ ประกาศคณะกรรมการบริหารนโยบายพลังงาน เรื่องราคาอ้างอิงเอทานอลแปลงสภาพและไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเตอร์ของกรดไขมัน จาก http://www.eppo.go.th/petro/kbg/pt-KBG2557-013.pdf

รูปที่ ๑ ที่เอามาให้ดูนั้นเป็นข้อกล่าวหาของนักการเมืองผู้หนึ่งต่อการตั้งราคาน้ำมัน ผมเห็นมันตั้งเป็นบอร์ดอยู่บนถนนพญาไท แถวหน้าคณะเภสัชศาสตร์ ก็เลยถ่ายรูปเก็บเอาไว้เป็นที่ระลึก
  

ส่วนรูปที่ ๒ นั้นเป็นข้อมูลที่ใกล้เคียงกับเวลาปัจจุบันมากที่สุดเท่าที่ผมหาได้ทางอินเทอร์เน็ต เป็นประกาศของคณะกรรมการบริหารนโยบายพลังงาน เรื่องราคาอ้างอิงเอทานอลแปลงสภาพและไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเตอร์ของกรดไขมัน

สังเกตเห็นอะไรไหมครับ

ราคาขายปลีกน้ำมันดีเซลหน้าสถานีบริการในกรุงเทพมหานครในวันนี้อยู่ที่ ๒๙.๙๙ บาทต่อลิตร แต่น้ำมันดีเซลที่ขายกันอยู่นั้นไม่ใช่น้ำมันปิโตรเลียม 100% แต่มีการผสมไบโอดีเซลที่เป็นเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันเข้าไปด้วย 5% หรือที่เราเรียกว่าน้ำมันดีเซล B5
 

แต่ต้นทุนไอโอดีเซลที่นำมาผสมนั้นอยู่ที่ ๓๖.๖๗ บาทต่อลิตร ซึ่งแพงกว่าราคาขายปลีกเสียอีก

ราคาขายปลีกน้ำมันเชื้อเพลิงหน้าสถานีบริการน้ำมัน เป็นผลรวมของราคาขายปลีกหน้าโรงกลั่นกับสารพัดภาษีที่บวกเข้าไปและค่าการตลาด ซึ่งตรงนี้คณะกรรมการบริหารนโยบายพลังงานเป็นผู้กำหนด โดยต้องนำเอาราคาอ้างอิงเอทานอลแปลงสภาพและไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเตอร์ของกรดไขมันมาคิดด้วย ตัวเลขที่ใกล้เวลาปัจจุบันมากที่สุดที่ผมค้นได้ทางอินเทอร์เน็ตคือของวันที่ ๒๓ ธันวาคม ๒๕๕๖ (แต่ราคาปัจจุบันก็ไม่ได้ต่างจากเวลานั้นมาก) ซี่งได้นำมาแสดงให้ดูในรูปที่ ๓ ข้างล่าง ยังไงก็ลองพิจารณาดูเอาเองก่อนก็แล้วกัน

รูปที่ ๓ โครงสร้างราคาขายปลีกน้ำมันเชื้อเพลิงในเขตกรุงเทพและปริมณฑล ตามมติคณะกรรมการบริหารนโยบายพลังงาน ครั้งที่ ๔๐/๒๕๕๖ (ครั้งที่ ๑๗๔) วันจันทร์ที่ ๒๓ ธันวาคม พ.ศ. ๒๕๕๖ จาก http://www.eppo.go.th/nepc/kbg/kbg-174.html

ULG ก็คือ Unleaded Gasoline หรือน้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่ว ในที่นี้คือน้ำมันออกเทน ๙๕ ราคาน้ำมันไม่ผสมเอทานอลหน้าโรงกลั่นเพียง ๒๔.๕๖๖ บาท ถูกกว่าราคาเอทานอลแปลงสภาพที่นำมาผสมอีก ดังนั้นจึงไม่แปลกที่ว่าน้ำมันแก๊สโซฮอล์ E10 (มีเอทานอลผสม 10%) ที่มีค่าออกเทน ๙๕ เหมือนกัน จึงมีราคาแพงกว่า และพอเป็น E20 (มีเอทานอลผสม 20%) ก็มีราคาแพงขึ้นไปอีก และตัวที่ต้นทุนแพงที่สุดคือ E85
 

แต่พอมาดูราคาขายปลีกจะเห็นว่าเรากลับไปตั้งราคาให้ตัวที่ต้นทุน "แพงที่สุด" ขายในราคาที่ "ถูกที่สุด" เท่านั้นยังไม่พอ ยังขายในราคาที่ "ต่ำกว่าต้นทุน" ด้วย โดยเฉพาะ E85 ที่ต้องนำเอาเงินสมทบเข้ากองทุนน้ำมันไปโปะถึงลิตรละ ๑๐ กว่าบาท เท่านั้นยังไม่พอ ยังแถมค่าการตลาดให้สูงกว่าตัวอื่นอีก
 

แล้วกองทุนน้ำมันเอาเงินมาจากไหน ก็เอามาจากน้ำมันตัวอื่นที่ขายในราคาที่สูงกว่าต้นทุน คือให้คนอื่นมาแบกรับภาระต้นทุนที่สูงของ E20 และ E85 เพื่อให้คนใช้น้ำมัน E20 และ E85 มีน้ำมันใช้ในราคาถูก
 

ดังนั้นจะเห็นว่าน้ำมัน E20 และ E85 จะขายราคาถูกได้ก็ต่อเมื่อมีการใช้น้ำมันที่ไม่ใช่แก๊สโซฮอล์และแก๊สโซฮอล์ E10 อยู่ ถ้าหากการใช้น้ำมันเหล่านี้ลดลงเมื่อใด หรือการใช้น้ำมัน E20 และ E85 เพิ่มขึ้นมากเกินไป ก็จะทำให้ไม่มีเงินมาโปะชดเชยราคาขาย E20 และ E85 ให้ขายถูกได้ (เพราะต้นทุนมันสูงกว่าอยู่แล้ว) การแก้ปัญหาจึงอาจต้องทำโดยการเพิ่มราคาน้ำมันที่ไม่ใช่แก๊สโซฮอล์และแก๊สโซฮอล์ E10 ให้สูงขึ้นไปอีก

ดังนั้นถ้าหากต้องการให้น้ำมันราคาถูกลง สิ่งแรกที่ควรจะทำก็คือรณรงค์ให้เลิกใช้แก๊สโซฮอล์และไบโอดีเซล เพราะมันเป็นการลด "ต้นทุน" สินค้าโดยตรง

แต่พอกล่าวอย่างนี้ก็คงมีคนออกมาคัดค้านว่าเอทานอลและไบโอดีเซลเป็นพลังงานสะอาด รักษาสิ่งแวดล้อม เป็นพลังงานหมุนเวียน ไม่ต้องใช้เงินตราต่างประเทศในการซื้อ

แต่มันเป็นจริงอย่างนั้นหรือ

การผลิตไบโอดีเซลชนิด "เมทิลเอสเทอร์" ชื่อก็บอกอยู่แล้วว่าต้องใช้ "เมทานอล" ซึ่งเมทานอลนี้ก็ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ และการผลิตเมทานอลนั้นก็ยังอาศัยปิโตรเลียมเป็นวัตถุดิบ (ผ่านทางแก๊สธรรมชาติ) 
  

การผลิตเอทานอลก็ต้องใช้พลังงานความร้อนในการกลั่นแยก แหล่งพลังงานความร้อนที่ใช้ในการกลั่นก็ได้แก่ไอน้ำ ซึ่งต้องพึ่งถ่านหินหรือน้ำมันเตาเป็นเชื้อเพลิงต้มน้ำให้เดือด และเชื้อเพลิงเหล่านี้ก็ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ
 

การขนส่งวัตถุดิบทางการเกษตรมายังโรงงาน ก็ยังใช้รถบรรทุก ที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิง และเราก็ยังต้องนำเข้าน้ำมันดิบจากต่างประเทศเพื่อมาผลิตเป็นน้ำมันดีเซล
 

เราใช้น้ำมันดีเซลในการขนวัตถุดิบเข้าโรงงาน เพื่อให้ได้เอทานอลมาชดเชยการใช้น้ำมันเบนซิน ซึ่งเป็นการทำงานแบบลดการใช้น้ำมันชนิดหนึ่ง แต่ไปใช้น้ำมันอีกชนิดหนึ่งเพิ่ม แล้วสรุปว่าเราลดการใช้น้ำมันหรือไม่ 
  

การเกษตรของบ้านเรายังต้องพึ่งพาปุ๋ยเคมีและยาปราบศัตรูพืช ซึ่งยังต้องพึ่งพาการนำเข้าจากต่างประเทศ
 

อันนี้ยังไม่รวมถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาวที่เกิดจากปุ๋ยเคมีที่ถูกชะล้างลงแหล่งน้ำธรรมชาติและยาปราบศัตรูพืชที่ตกค้างในระบบนิเวศน์ และยังไม่รวมถึงการเพิ่มกำลังการผลิตด้วยการขยายพื้นที่เพาะปลูกด้วยการบุกรุกป่า

ต้นทุนการขนส่งวัตถุดิบมายังโรงงานเป็นต้นทุนใหญ่ต้นทุนหนึ่ง โครงสร้างการเกษตรของประเทศเหล่าคือเกษตรกรเป็นผู้ปลูก ใครมีที่ตรงไหนก็ปลูกกันไป กระจัดกระจายไปทั่ว ส่วนคนตั้งโรงงานก็ไม่จำเป็นต้องทำการเกษตร ทำให้ต้องมีการขนส่งผลิตผลทางการเกษตรจากแหล่งต่าง ๆ มายังโรงงานผลิต
 

สิบกว่าปีที่แล้วผมมีโอกาสได้ไปเยี่ยมชมการผลิตปาล์มน้ำมันของ Malaysia Palm Oil Board ที่ประเทศมาเลเซีย ที่นั่นเขามีที่ดินแปลงเดียวพื้นที่เป็นหมื่นไร่ไว้สำหรับปลูกปาล์มน้ำมันเพียงอย่างเดียว ด้วยขนาดพื้นที่เช่นนี้ทำให้เขาสามารถตั้งโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มอยู่กลางแปลงเพาะปลูกได้ ดังนั้นต้นทุนการขนส่งผลิตผลทางการเกษตรมายังโรงงานจึงลดลงไปมาก
 

นอกจากนี้ประเทศของเขาเองยังเป็นประเทศผู้ผลิตน้ำมันดิบส่งออกสุทธิด้วย
 

แต่การผลิตน้ำมันปาล์มของมาเลเซียนั้นกระทำด้วยวัตถุประสงค์ที่แตกต่างไปจากของไทย คือเขาเน้นไปที่การนำน้ำมันปาล์มที่ผลิตได้นั้นไปเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ชนิดอื่นที่มีมูลค่าสูงขึ้นไปอีก ไม่ใช่เอามาชดเชยน้ำมันดีเซลที่มันมีราคาถูก
 

การนำน้ำมันปาล์มไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มสูงนั้นต้องมีกระบวนการวิจัยเพื่อหาทางนำไปใช้ประโยชน์ได้จริง ไม่ใช่งานวิจัยเพื่อทำบทความตีพิมพ์เพื่อเพิ่มตำแหน่งให้กับผู้ทำวิจัย และยังต้องมีการลงทุนในส่วนนี้ ซึ่งแน่นอนว่าต้องยอมรับการสูญเสียไปบางส่วน เพราะงานวิจัยนั้นต้องมีกระบวนการลองผิดลองถูก
 

ตรงนี้มันแตกต่างไปจากการนำเอาน้ำมันปาล์มไปทำเป็นไบโอดีเซล ที่มันมีเทคโนโลยีรองรับสมบูรณ์แบบมากกว่า

เคยมีนักวิจัยจากบริษัทน้ำมันแห่งหนึ่งถามความเห็นผมว่าการวิจัยเรื่องไบโอดีเซลควรทำอย่างไร ผมก็ตอบไปตามแนวความคิดของผมว่าควรไปทำการวิจัยที่ตัว "เครื่องยนต์ดีเซล" เพราะว่าไปแล้วเครื่องยนต์ดีเซลนั้นเดิมทีออกแบบมาเพื่อใช้น้ำมันพืชเป็นเชื้อเพลิง และไม่จำเป็นต้องเน้นไปที่น้ำมันเพื่อทดแทน High Speed Diesel (HSD) แบบที่ใช้กับรถยนต์ทั่วไป แต่มุ่งเน้นไปที่เครื่องยนต์ที่รอบการทำงานคงที่และไม่ต้องการความเร็วรอบที่สูงมาก (เช่นเครื่องดีเซลปั่นไฟฟ้า ส่วนการเพิ่มความเร็วรอบก็ทำได้โดยการใช้ระบบเฟืองทดรอบ) โดยพัฒนาเครื่องยนต์ที่ทำงานได้ด้วยน้ำมันพืชเพียงอย่างเดียว หรือน้ำมันดีเซลผสมกับน้ำมันพืชโดยตรง หรือสำหรับโรงงานขนาดเล็กที่มีการใช้น้ำมันดีเซลในการผลิตไอน้ำนั้น ควรที่จะผลิตน้ำมันผสมดีเซล + น้ำมันพืช (ใช้แล้ว) โดยตรง จำหน่ายเขาไหม แทนที่จะให้เขาซื้อน้ำมันดีเซลเติมรถยนต์ (ที่มีคุณสมบัติที่ไม่จำเป็นสำหรับการเผาเพื่อผลิตไอน้ำ) มาเผาเพื่อผลิตไอน้ำ
 

ส่วนเรื่องเอทานอลนั้น เขาก็ถามผมมาเหมือนกัน ผมก็ตอบเขาไปว่าสิ่งเดียวที่ผมเห็นว่าทำให้เอทานอลมีมูลค่าเพิ่มสูงที่สุด ก็คือขายในรูปของ "เหล้า" เคยเห็นไหมครับ เวลาเขามีงานนิทรรศการที่มีการแปรรูปผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรเกี่ยวข้องทีไร หน่วยงานในสถาบันการศึกษาที่มีการศึกษาทางด้านเทคโนโลยีแปรรูปผลิตผลทางการเกษตรมักจะผลิต "ไวน์" ออกมาขาย ไวน์นี้มีแอลกอฮอล์เพียงแค่ 5-7% แต่ขายกันขวดละ (๐.๗๕ ลิตร) ประมาณ ๑๕๐ บาทหรือตกลิตรละ ๒๐๐ บาท ในขณะที่พวกที่เรียนทางวิศวกรรมเคมีกลับหาทางหมักให้ได้แอลกฮอล์เข้มข้น 10% จากนั้นก็หาทางกลั่นให้ได้ความบริสุทธิ์ 99.5% เพื่อที่จะไปขายในราคาลิตรละไม่ถึง ๓๐ บาท

จากนี้ต่อไปก็ขอให้พิจารณากันเอาเองก็แล้วกัน