เชื้อเพลิงทดแทน

ประกาศไว้ตรงนี้ล่วงหน้าเลยว่า คอลัมน์นี้ไม่ได้เอามะพร้าวห้าวมาขายสวนแต่ประการใด เพียงแต่เห็นภาครัฐอ้ำอึ้งกับเรื่องพลังงานทดแทน สรุปว่าจะยังคงให้ขายน้ำมันเบนซิน ออคเทน 95 กันต่อไป โดยไม่มีการบังคับเรื่องแกสโซฮอล ก็เลยอยากนำเสนอในแง่ของพลังงานทดแทน ที่ทั่วโลกเขาตื่นตัว ค้นคว้ากันสารพัดอย่าง เพราะปิโตรเลียม เป็นพลังงานที่จำกัด ใช้แล้วก็สิ้นเปลือง ปริมาณสำรองก็ลดลงไปเรื่อยๆ สักวันหนึ่งก็จะหมดไป เชื้อเพลิงที่จะมาทดแทนน้ำมันเชื้อเพลิงในการขับเคลื่อนยานยนต์ มีหลากหลายชนิด แม้แต่ในสหรัฐอเมริกาเอง ตอนนี้ก็เริ่มหันมาใช้ E85 หรือแกสโซฮอล ที่มีเอธานอลผสมกับน้ำมันเบนซินอัตรา 85:15 กันแทบจะทั่วทั้งประเทศแล้ว ความก้าวหน้าในการพัฒนาเชื้อเพลิงทดแทน และความสำเร็จในอนาคต เห็นได้จากจำนวนสถานีบริการเชื้อเพลิงทดแทนซึ่งมีอยู่มากกว่า 6,000 แห่งทั่วสหรัฐอเมริกา ที่ข้อมูลล่าสุดเผยแพร่บนเวบไซท์ AFDC ALTERNATIVE FUELS DATA CERTER เป้าหมายหลักของการใช้เชื้อเพลิงทดแทนของสหรัฐ ฯ ในปัจจุบัน หรือของโลกในอนาคตนอกจากทดแทนน้ำมันแล้ว ก็เพื่อลดปัญหามลภาวะซึ่งเกิดจากการใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม โครงการเมืองสะอาดของสหรัฐ ฯ จึงเกิดขึ้นด้วยวัตถุประสงค์นี้ มีโครงการวิจัยเชื้อเพลิงสะอาดจากการผลักดัน และแรงสนับสนุนจากหน่วยงานต่างๆ ทั้งจากภาครัฐ และเอกชนร่วมมือกันสาธิตการใช้เชื้อเพลิงเหล่านี้ เชื้อเพลิง 9 ชนิด ที่ AFDC จัดอยู่ในกลุ่มทดแทน ได้แก่ ไบโอดีเซล ไฟฟ้า เอธานอล เมธานอล แกสธรรมชาติ (CNG/LNG) โพรเพน (LPG) ไฮโดรเจน เซลล์แสงสุริยะ และอนุกรมเชื้อเพลิงบริสุทธิ์ (P-SERIES) หลายชนิดมีผลการใช้ในเชิงพาณิชย์แล้ว แต่บางชนิดก็อยู่ในขั้นทดลองประเมินผลอยู่ บ้านเราก็คงรู้จักกันแบบ ไบโอดีเซล ที่ทำจากน้ำมันปาล์ม น้ำมันมะพร้าว แกสโซฮอล ที่ผสมเอธานอลแกสธรรมชาติ ซีเอนจี หรือ แอลพีจี ที่พอรู้จักกันอย่างแพร่หลาย ส่วนเซลล์แสงสุริยะ หรือเซลล์แสงอาทิตย์นั้น ยังไม่มีใครคิดจะเอามาใส่ในยานพาหนะ คงใช้กันแบบอุปกรณ์สำหรับครัวเรือนเท่านั้น ด้วยความร่วมมือสนับสนุนจากผู้ผลิตรถยนต์ จึงมีรถยนต์ที่สามารถใช้เชื้อเพลิงทดแทนวางขาย ในท้องตลาดบ้างแล้ว อย่างน้อย 7 บริษัทผู้ผลิตรถยนต์ ผลิตรถยนต์มากกว่า 60 แบบที่ใช้เชื้อเพลิงทดแทนตอบสนองตลาดในสหรัฐ ฯ มาลองดูเชื้อเพลิงทดแทนแต่ละแบบกันบ้าง เริ่มต้นด้วย ไบโอดีเซล ไบโอดีเซล เชื้อเพลิงเหลวที่ผลิตมาจากน้ำมันพืช ไขมันสัตว์ หรือน้ำมันปรุงอาหารที่ใช้แล้ว ไบโอดีเซลบริสุทธิ์ 100 % ใช้เติมในรถยนต์เหมือนน้ำมันดีเซล ในสหรัฐ ฯ ได้มีการทดลองขับเคลื่อนด้วยไบโอดีเซลบริสุทธิ์ และไบโอดีเซลผสมมากกว่า 10 ล้านไมล์แล้ว กำลังม้า กำลังบิด และต้นทุนค่าใช้จ่ายคล้ายกับน้ำมันดีเซลปกติ ไบโอดีเซลให้สภาพการหล่อลื่นของเครื่องยนต์ที่ดีกว่า แต่ราคาไม่แพงกว่าดีเซลมากนัก ในกรณีที่ใช้ไบโอดีเซลบริสุทธิ์ หรือในสัดส่วนที่สูงผสมในดีเซล เปลี่ยนแปลงแค่ระบบสายส่งนํ้ามัน วงแหวน และปะเก็นเท่านั้น ด้านความปลอดภัย ไบโอดีเซลมีจุดวาบไฟสูงกว่าดีเซล ไม่มีมลพิษ และย่อยสลายได้เองในธรรมชาติ ไฟฟ้า รถยนต์ไฟฟ้าขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า โดยมีแบทเตอรีเป็นต้นพลัง แบทเตอรีเป็นชนิดพิเศษสามารถเติมไฟฟ้าได้ทั้ง 120, 240 โวลท์ โดยผ่านสาย และปลั๊กออกแบบมาเป็นพิเศษเติมได้ง่ายทั้งที่บ้าน หรือสำนักงาน ระยะขับขี่ในแต่ละรอบของการชาร์จไฟ อยู่ระหว่าง 50-130 ไมล์ ขึ้นอยู่กับน้ำหนักและดีไซจ์นของตัวรถ ชนิดของแบทเตอรี และการใช้ไฟฟ้าเพื่ออำนวยความสะดวกอื่นๆ เช่น ปรับอากาศ อย่างไรก็ดีมอเตอร์ไฟฟ้ามีประสิทธิภาพด้านพลังงานเหนือกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายใน สมรรถนะในด้านความเร็ว และมาตรฐานความปลอดภัยเทียบเคียงได้กับรถยนต์ปกติ เอธานอล คือ แอลกอฮอล์ที่ผลิตได้จากเมล็ดธัญพืช หรือเศษวัสดุจากพืช เชื้อเพลิงจากเอธานอลที่มีใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ได้แก่ E85 ใช้กับเครื่องยนต์เบาทั่วไป และ E95 ใช้กับเครื่องยนต์หนัก เชื้อเพลิงนี้ใช้เช่นเดียวกันกับเบนซิน หรือดีเซล แอลพีจี คือ เชื้อเพลิงเหลวที่มีส่วนประกอบของโพรเพนอย่างน้อย 90 % บิวเทน และไฮโดรคาร์บอนที่สูงกว่าบิวเทน 2.5 % ส่วนที่เหลือ ได้แก่ เอเธน และโพรไพลีน แอลพีจี เป็นผลพลอยได้จากการแยกแกสธรรมชาติ หรือจากการกลั่นน้ำมัน เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์เบนซิน รถใช้ แอลพีจี ให้กำลัง อัตราเร่ง น้ำหนักบรรทุก และความเร็วไม่ต่างกันมากนัก แต่ช่วงระยะทางวิ่งน้อยกว่าเล็กน้อย ในการเดินรถบางประเภท มีเธน เป็นองค์ประกอบหลักของแกสธรรมชาติ ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ใน 2 รูปแบบ คืออัดด้วยแรงกด 2,400-3,600 ปอนด์/ตรน. เรียกว่า ซีเอนจี และทำให้เหลวโดยลดอุณหภูมิลงที่ -259Fเรียกว่า แอลเอนจี การเติม ซีเอนจี แบบช้ากินเวลา 8 ชม. แบบเร็วใช้เวลา 3-5 นาที ส่วน แอลเอนจีใช้เวลาในการเติมเท่ากับน้ำมันเชื้อเพลิงทั่วไป เมธานอล เชื้อเพลิงเหลวไร้กลิ่น ผลิตมาจากแกสธรรมชาติ ถ่านหิน หรือมวลชีวภาพ มีใช้ใน 2 ลักษณะคือ M85 (เมธานอล 85 % และเบนซิน 15 %) สำหรับเครื่องยนต์เบา และ M100 (เมธานอล 100 %) สำหรับเครื่องยนต์หนัก การเติมเชื้อเพลิงเป็นแบบเดียวกันกับเบนซิน และดีเซล ไฮโดรเจน เป็นธาตุที่มีมากที่สุดในจักรวาล แต่ยากที่จะพบอยู่ในรูปอิสระ เมื่อเผาไหม้จะให้ไอน้ำเป็นผลพลอยได้ การสันดาปของไฮโดรเจนในเครื่องยนต์ ไอเสียจะเป็นไนโตรเจนออกไซด์ ไฮโดรคาร์บอนและคาร์บอนมอนอกไซด์เพียงเล็กน้อยเนื่องมาจากน้ำมันหล่อลื่น แต่จะไม่มีคาร์บอนไดออกไซด์ ปัจจุบันการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ยังอยู่ในระหว่างขั้นวิจัย ของบริษัทผู้ผลิตรายใหญ่ คาดว่าอาจต้องใช้เวลานานถึง 20-30 ปีข้างหน้า จึงจะมีรถยนต์ไฮโดรเจนออกมาใช้ และบางทีอาจขับเคลื่อนในรูปของเซลล์เชื้อเพลิงเท่านั้น เซลล์เชื้อเพลิง (FUEL CELL) เปลี่ยนพลังงานเคมีให้เป็นไฟฟ้าและความร้อน ที่สามารถนำไปใช้ได้เลยโดยไม่มีการสันดาป จึงมีประสิทธิภาพมากในการลดไอเสีย หลักการของเซลล์เชื้อเพลิง คือปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างไฮโดรเจน และออกซิเจน แล้วให้กำเนิดไฟฟ้า และความร้อนในระยะของการขับขี่ปัจจุบัน ยานยนต์ลูกผสม ที่เรียกว่า HYBRID ELECTRIC VEHICLES (HEV) ขับเคลื่อนด้วย 2 แหล่งพลังงาน 1 หน่วยแปลงพลังงาน ประกอบด้วย เครื่องยนต์สันดาป หรือเซลล์เชื้อเพลิง และเครื่องประจุพลังงานเช่น แบทเตอรี หรือ อุลทราคาพาซิเตอร์ ใช้ เบนซิน เมธานอล ซีเอนจี ไฮโดรเจน ฯลฯ เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อนโดยตรง และโดยผ่านมอเตอร์ไฟฟ้า รถประเภทนี้มีประสิทธิภาพของเชื้อเพลิงเหนือกว่ารถธรรมดา 2-3 เท่า พี-ซีรีส์ คือ เชื้อเพลิงที่พัฒนาขึ้นมาโดยเพียวเอเนอร์จีคอร์พอเรชัน เชื้อเพลิงชนิดนี้ผสมมาจากเอธานอล เมธิลเอทตระไฮโดรฟูรานและเพนเทนพลัส โดยมีบิวเทนเป็นตัวเติมในกรณีที่ใช้ในสภาพอากาศเย็นจัด ทั้งเอธานอล และ MTHF ผลิตได้จากขยะมวลชีวภาพที่อุดมไปด้วยเซลลูโลส เช่น กระดาษใช้แล้ว ของเสียทางเกษตรกรรม ของเสียจากไม้ ทั้งจากขยะเมือง และขยะอุตสาหกรรม เซลล์แสงสุริยะ แปลงพลังงานแสงแดดให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ใช้ขับเคลื่อนมอเตอร์โดยตรง หรือสำรองไว้ในแบทเตอรี เมื่อไร้แสงแดดก็ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ ดังนั้นรถที่ขับเคลื่อนด้วยแสงแดดจึงขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของแบทเตอรีเป็นหลัก อย่างไรก็ตามปัจจุบันประสิทธิภาพของเซลล์สุริยะมีเพียง 20 % เท่านั้น ยังต้องใช้ไฟฟ้าสำรองจากแหล่งภายนอก นั่นคือ ความเป็นไปด้านเชื้อเพลิงทดแทนของบ้านนอกเมืองนาเขา ส่วนบ้านเราน่ะ เอาแค่ภาครัฐ เรียกชื่อเชื้อเพลิงทดแทนแต่ละอย่างให้ถูกต้องอย่างที่ควรจะเป็นได้ก็เป็นบุญแล้ว เรียกขานอะไรกันออกมาสักที กระผมรู้สึกอายแทนน่ะครับ