GASOHOL

   “แก๊สโซฮอล์ - gasohol” ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อเป็นพลังงานทางเลือกทดแทนน้ำมันเบนซิน (benzine) มาจากคำว่า 

แก๊สโซลีน      รวมกับ    แอลกอฮอล์     เป็น      แก๊สโซฮอล์  

gasoline            +          alcohol         =          gasohol

   แก๊สโซฮอล์ มีองค์ประกอบต่างกับน้ำมันเบนซิน คือน้ำมันเบนซินมีสาร Methyl Tertiaryn Butyl Ether (MTBE) เพื่อเพิ่มค่า oxygenates และออกเทน (octane) (เป็นค่าที่แสดงความสามารถในการต้านทานการน็อก (antiknock quality) ของน้ำมันเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์เบนซิน) ส่วนน้ำมันแก๊สโซฮอล์ใช้เอทานอล (ethanol) เป็นตัวเพิ่มออกเทน ยิ่งน้ำมันมีค่าออกเทนสูง ยิ่งทำให้เครื่องยนต์เดินเรียบไม่สะดุด ดังนั้น เราจึงนิยมใช้น้ำมันที่มีค่าออกเทนสูงมากกว่า ซึ่งในปัจจุบันน้ำมันแก๊สโซฮอล์ที่มีจำหน่ายในประเทศไทย ได้แก่ แก๊สโซฮอล์ E10 ออกเทน 95 และ 91, E20 และ E85

   แก๊สโซฮอล์ E10 คือน้ำมันที่มีสัดส่วนของน้ำมันเบนซิน ออกเทน 95 หรือ 91 90% โดยปริมาตร และเอทานอล (หรือแอลกอฮอล์) 10% โดยปริมาตร ส่วนน้ำมันแก๊สโซฮอล์ E20 ก็คือน้ำมันเบนซินที่มีส่วนผสมของ เอทานอล 20% โดยปริมาตร และ E85 จึงมีเอทานอลผสมมากถึง 85% โดยปริมาตร นั่นเอง

ภาพที่ 1 สัดส่วนการผสมของแก๊สโซฮอล์ 

รู้จัก เอทานอล (Ethanol)

สูตรโมเลกุลเอทานอล

   • สูตรโมเลกุล คือ CH₃CH₂OH
   • ได้จากการหมักน้ำตาลที่ได้จากผลไม้ หรือแป้งจากธัญพืช เช่น มันสำปะหลัง ข้าวโพด และอ้อย ในที่ปราศจากออกซิเจน เอนไซม์จากยีสต์หรือแบคทีเรียจะช่วยเร่งปฏิกิริยา

ดังสมการ  C₆H₁₂O₆ -----> 2 CH₃CH₂OH + 2CO₂

   • ใช้บริโภคในรูปของไวน์ เบียร์ และเหล้า แต่ถ้าบริโภคมาก ๆ จะเกิดอันตรายต่อร่างกาย ตับ และเกิดการเสพติด
   • ใช้เป็นตัวทำละลายในการผลิตน้ำหอมและยา
   • ใช้เป็นสารฆ่าเชื้อโรค
   • นอกจากนี้ยังใช้เป็นแหล่งพลังงานใหม่ของโลกโดยผสมกับน้ำมันเบนซินเป็นแก๊สโซฮอล์

ภาพที่ 2 วัตถุดิบสำหรับผลิตเอทานอล
กระบวนการผลิตเอทานอลศึกษาเพิ่มเติมได้จากสมาคมการค้าผู้ผลิตเอทานอลไทย
ที่มา: คลังความรู้สู่ความเป็นเลิศทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยี, 2555.

   มาถึงตอนนี้ เราได้รู้จักแก๊สโซฮอล์เพิ่มมากขึ้นแล้ว แต่หลายท่านคงมีคำถามว่าทำไมเราจึงต้องเปลี่ยนจากการใช้น้ำมันเบนซินมาใช้แก๊สโซฮอล์ แก๊สโซฮอล์มีจุดเด่น จุดด้อยอย่างไรบ้าง เอาเป็นว่าเราลองมาทำความเข้าใจแก๊สโซฮอล์ให้มากขึ้นอีกนิด

จุดเด่นของแก๊สโซฮอล์

• จากสูตรโมเลกุลของเอทานอล (CH₃CH₂OH) ซึ่งเป็นส่วนผสมในแก๊สโซฮอล์ จะมีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบ ซึ่งออกซิเจนจะช่วยให้การเผาไหม้ภายในห้องเครื่องสมบูรณ์ขึ้น และลดปริมาณแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ที่จะปล่อยออกมาจากท่อไอเสีย

• เอทานอลผลิตจากพืชผลทางการเกษตร และเป็นพลังงานทดแทนใช้ผสมกับน้ำมันเบนซิน จึงช่วยลดการนำเข้าเชื้อเพลิงจากต่างประเทศ ทำให้ประเทศมีความมั่นคงทางด้านพลังงาน ลดการขาดดุลการค้า กล่าวคือทุกลิตรของน้ำมัน E20 สามารถลดการนำเข้าน้ำมันลง 20% และช่วยให้เกษตรกรมีรายได้เพิ่มขึ้นด้วย

• ก่อให้เกิดการลงทุนเพิ่มเติมในภาคอุตสาหกรรมและเกษตรกรรม

• เกิดการจ้างงานทั้งทางตรงและทางอ้อมช่วยให้เกษตรกรมีรายได้เพิ่มขึ้นจากการปลูกพืชที่ใช้ผลิตเอทานอล

• ประหยัดรายจ่ายภาคครัวเรือนเนื่องจากน้ำมัน E20 ได้รับการสนับสนุนจากภาครัฐ จึงทำให้ E20 เป็นน้ำมันเบนซินที่มีราคาถูก

   ส่วนผู้บริโภคจะได้รับประโยชน์จากการใช้น้ำมันแก๊สโซฮอล์ คือลดค่าใช้จ่ายทางด้านน้ำมันเชื้อเพลิงในการเดินทางเนื่องจากน้ำมันแก๊สโซฮอล์ E10 และ E20 จะมีราคาถูกกว่าน้ำมันเบนซินออกเทน 95 และ 91 นอกจากนี้ สำหรับผู้ที่ซื้อรถยนต์ที่ผลิตมาเพื่อรองรับน้ำมันแก๊สโซฮอล์ E20 โดยเฉพาะ จะมีราคาถูกกว่ารถยนต์ทั่วไปเนื่องจากภาษีสรรพสามิตที่ลดลง

จุดด้อยของแก๊สโซฮอล์

   อย่างไรก็ตาม การใช้แก๊สโซฮอล์ก็มีจุดด้อย ซึ่งต้องควรพึงระวังเป็นอย่างยิ่ง มิฉะนั้นจะเป็นการรักโลกแต่ทำร้ายรถยนต์คันโปรดของคุณ (Eduzones, 2551) ตามที่ทราบกันดี แก๊สโซฮอล์ E10 ซึ่งมีส่วนผสมของแอลกอฮอล์ 10% ด้วยคุณสมบัติหลายประการที่ใกล้เคียงกับน้ำมันเบนซิน จึงสามารถนำแอลกอฮอล์มาผสมเพื่อทดแทนส่วนของน้ำมันได้บางส่วน โดยไม่มีผลกระทบต่อสมรรถนะของรถยนต์มากนัก แต่การเพิ่มสัดส่วนของแอลกอฮอล์ในน้ำมันอีก 10% กลายเป็นแอลกอฮอล์ 20% จะเพิ่มความแตกต่างระหว่างคุณสมบัติของน้ำมันเบนซินและแอลกอฮอล์มากขึ้น จึงอาจมีปัญหากับเครื่องยนต์และรถบางรุ่น เนื่องจากแอลกอฮอล์บริสุทธิ์จะมีจุดเดือดต่ำกว่าน้ำมัน ทำให้มีแรงดันไอมากกว่า แอลกอฮอล์จะเปลี่ยนสภาพจากของเหลวเป็นไอได้ง่าย ทำให้มีลักษณะเป็นฟองอยู่ในท่อดูดเชื้อเพลิง ส่งผลให้การหมุนของเครื่องยนต์มีความเร็วรอบไม่สม่ำเสมอ เครื่องจะกระตุกหรือดับ นอกจากนี้ แอลกอฮอล์ยังมีคุณสมบัติกัดกร่อนสูง จะกัดกร่อนส่วนประกอบที่เป็นยางพลาสติกบางชนิด และโลหะประเภททองเหลือง ทองแดงได้ ยิ่งสัดส่วนของแอลกอฮอล์ในน้ำมันมากขึ้น จะยิ่งเพิ่มคุณสมบัติการกัดกร่อนให้เพิ่มมากขึ้นด้วย ดังนั้นรถยนต์ที่มีอะไหล่เป็นยางหรือโลหะทองเหลือง ทองแดง ที่ไม่ได้รับการออกแบบ และผลิตออกมาให้ทนต่อการกัดกร่อนของแอลกอฮอล์เป็นพิเศษ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นรถที่ซื้อก่อนปี พ.ศ.2551 จะไม่สามารถทนต่อการกัดกร่อนได้อาจส่งผลให้ท่อส่งน้ำมันไปจนถึงถังน้ำมันเกิดการผุกร่อน จนทะลุได้ภายในระยะเวลาประมาณครึ่งปีถึง 1 ปี ด้วยเหตุนี้รถยนต์ที่สามารถใช้แก๊สโซฮอล์ E20 ได้ จึงต้องเป็นรถที่ผลิตด้วยยางหรือพลาสติกที่ทนต่อการกัดกร่อนได้ รวมถึงต้องออกแบบการจุดระเบิดให้เหมาะสมกับน้ำมันเชื้อเพลิงด้วย เพื่อให้เชื้อเพลิงสามารถเผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด

   นอกจากนี้การใช้แก๊สโซฮอล์แทนน้ำมันเบนซินจะทำให้เกิดสารมลพิษชนิด HC, NO_x , CO₂ , benzene, toluene, ethule benzene, xylene, formaldehyde และ acetaldehyde ระบายออกสู่สิ่งแวดล้อมสูงขึ้น ซึ่งสารมลพิษบางชนิดเป็นสารตั้งต้นของสารอื่น จึงทำให้มีเหลือในบรรยากาศลดลง แต่บางชนิดจะคงอยู่เป็นเวลานาน รถยนต์ที่ผลิตใหม่สามารถควบคุมและลดการเกิดสารมลพิษให้น้อยลง และปลดปล่อยออกสู่บรรยากาศน้อยลงได้ ดังนั้นการใช้แก๊สโซฮอล์จึงเหมาะกับการใช้ในรถยนต์ใหม่มากกว่า (สำนักจัดการคุณภาพอากาศและเสียง กรมควบคุมมลพิษ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม, 2551) รถยนต์ที่สามารถใช้แก๊สโซฮอล์ E20 (สมาคมอุตสาหกรรมยานยนต์ไทย, 2551) รถยนต์ส่วนใหญ่รุ่นที่ผลิตตั้งแต่ปี 2551 (2008) จะผลิตให้รองรับแก๊สโซฮอล์ E20 ได้ ดังตาราง

ตารางแสดงรายชื่อรถยนต์ที่สามารถเติมแก๊สโซฮอล์ E20 ได้

 การใช้น้ำมันเชื้อเพลิงที่เหมาะสมจะมีผลดีต่อการทำงานของเครื่องยนต์ เผาไหม้สมบูรณ์ เครื่องยนต์สะอาดปราศจากเขม่า ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง ลดการปลดปล่อยมลพิษออกสู่สิ่งแวดล้อม และยืดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์ และน้ำมันเครื่องอีกด้วย

บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของนิตยสาร สสวท. ปีที่ 41 ฉบับที่ 181 มีนาคม - เมษายน 2556

ผู้อ่านสามารถติดตามบทความที่น่าสนใจเพิ่มเติมได้ที่ https://emagazine.ipst.ac.th/

บรรณานุกรม

คลังความรู้สู่ความเป็นเลิศทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยี. (2555). บทเรียนที่ 7 แอลกอฮอล์ . สืบค้นเมื่อ 28 ธันวาคม 2555, จาก http ://www.scimath.org/index.php/socialnetwork/groups/viewbulletin/1307-บทเรียนที่+7+แอลกอฮอล์?groupid=259

สมาคมการค้าผู้ผลิตเอทานอลไทย. กระบวนการผลิตเอทานอล. สืบค้นเมื่อ 30 พฤศจิกายน 2555, จาก http ://thaiethanol.com/etanol/productionprocess-
ethanol

สมาคมอุตสาหกรรมยานยนต์ไทย. (2551). รถยนต์ที่สามารถใช้แก๊สโซฮอล์ E20 ได้.สืบค้นเมื่อ 30 ธันวาคม 2555, จาก http ://www.dede.go.th/dede/fileadmin/usr/bers/gasohol_2008/Gasohol_E20_List.pdf

สำนักจัดการคุณภาพอากาศและเสียง กรมควบคุมมลพิษ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม. (2551). รายงานสรุปสำหรับผู้บริหารโครงการตรวจวัดมลพิษทางอากาศจากรถยนต์ที่ใช้แก๊สโซฮอล์ . สืบค้นเมื่อ 25 ธันวาคม 2555, จาก http ://www.dede.go.th/dede/fileadmin/usr/bers/gasohol_documents/gasohol_2009/audited_pollution_gasohol.pdf

Eduzones. (2551). ใครอยากรู้ น้ำมันแก๊สโซฮอล์ E20 คืออะไร. สืบค้นเมื่อ 12 ธันวาคม 2555, จาก http ://blog.eduzones.com/sms/8908