ผศ.อนุตร จำลองกุล
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

ปัจจุบันความต้องการใช้พลังงานของโลกได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง การใช้น้ำมันปิโตรเลียมเป็นเชื้อเพลิงยังคงมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นเรื่อย ๆ ได้มีการประเมินว่าประเทศไทยมีการใช้น้ำมันเบนซินประมาณวันละ 20 ล้านลิตร และน้ำมันดีเซลประมาณวันละ 55 ล้านลิตร  

โดยที่ร้อยละ 85 ของปริมาณการใช้ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ เมื่อความต้องการสูงขึ้นก็ทำให้ราคาน้ำมันในตลาดโลกมีการปรับตัวสูงขึ้นตามไปด้วย ก่อให้เกิดผลกระทบต่อเศรษฐกิจในทุกระบบ

จากปัญหาดังกล่าว ได้มีการหาแหล่งพลังงานทดแทนมาใช้ทดแทนพลังงานหลัก ที่ได้จากน้ำมันปิโตรเลียม แต่ก็ไม่สามารถนำมาทดแทนได้ทั้งหมด การทดแทนเพียงบางส่วนก็จะเป็นประโยชน์แก่ประเทศชาติของเราอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นการช่วยลดการขาดดุลเงินตราต่างประเทศ ในปัจจุบันประเทศไทยได้มีการนำเอาพลังงานในรูปแบบต่าง ๆ มาใช้ทดแทนพลังงานจากน้ำมันปิโตรเลียม

แต่สิ่งที่น่าสนใจเป็นอย่างยิ่งคือ การผลิตเชื้อเพลิงจากผลิตผลทางการเกษตรและนำมาแปรรูปเป็นน้ำมันเชื้อเพลิง ได้แก่ โคโคฮอล์ ซึ่งได้จากการนำเอาน้ำมันมะพร้าวมาผสมกับเอธานอล (Ethanol) ในอัตราส่วนที่พอเหมาะ

สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซลเล็กได้เป็นอย่างดี และยังช่วยลดมลภาวะในอากาศได้อีกด้วย ทั้งน้ำมันมะพร้าวและเอธานอลประเทศไทยเราสามารถผลิตได้เอง ดังนั้นน้ำมันเชื้อเพลิงโคโคฮอล์ จึงน่าจะเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกใหม่ของประเทศไทย

น้ำมันมะพร้าวได้จากเนื้อมะพร้าว เราสามารถนำมาผ่านกรรมวิธีการผลิตได้หลายวิธี แต่น้ำมันมะพร้าวที่ผลิตเพื่อจำหน่าย จะต้องมีคุณภาพได้มาตรฐานเป็นไปตามเกณฑ์ของกระทรวงสาธารณสุข น้ำมันมะพร้าวแบ่งตามกระบวนการผลิตได้ 2 ประเภทคือ

1. น้ำมันมะพร้าว RBD สกัดได้จากเนื้อมะพร้าวห้าวด้วยการบีบ หรือใช้ตัวทำละลายผ่านความร้อนสูง และกระบวนการทางเคมี RBD คือการทำให้บริสุทธิ์ (Refining) ฟอกสี (Bleaching) และกำจัดกลิ่น (Deodorization) ภายหลังจาการสกัดจะได้น้ำมันสีเหลืองอ่อน ไม่มีกลิ่นและรส ปราศจากวิตามินอี มีปริมาณกรดไขมันอิสระไม่เกิน 0.1 %

2. น้ำมันมะพร้าวบีบเย็น (Cold Pressed Coconut Oil) สกัดได้จากเนื้อมะพร้าวสดไม่ผ่านความร้อนที่สูงมากนัก  ได้น้ำมันมะพร้าวที่บริสุทธิ์ สีสดใส มีวิตามินอี ไม่ผ่านกระบวนการเติมออกซิเจน มีกรดไขมันอิสระต่ำ มีกลิ่นมะพร้าว มีความชื้นไม่เกิน 0.1 % บางครั้งเราเรียกน้ำมันมะพร้าวชนิดนี้ว่า น้ำมันมะพร้าวพรหมจรรย์ นิยมผลิตในครัวเรือนหรืออุตสาหกรรมขนาดเล็ก

เอธานอลเป็นแอลกอฮอล์ ที่ได้จากกระบวนการหมักพืชจำพวกแป้งและน้ำตาล อาทิ อ้อย มันสำปะหลัง ข้าว ข้าวโพด ธัญพืชต่าง ๆ เป็นต้น และนำมาสู่กระบวนการกลั่นเพื่อให้ได้แอลกอฮอล์ ซึ่งเราเรียกว่า Ethyl Alcohol หรือ Ethanol

1. เอธานอลที่ใช้รับประทานโดยตรง คือแอลกอฮอล์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตสุราชนิดต่าง ๆ อุตสาหกรรมยา, เครื่องสำอาง และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการรับประทาน

2. เอธานอลที่ไม่ใช้รับประทานโดยตรง คือแอลกอฮอล์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตสี น้ำส้ม (Acetic Acid) พลาสติกที่ย่อยสลายได้ และสารเติมแต่งในน้ำมันเชื้อเพลิงชนิดต่าง ๆ

3. เอธานอลที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง คือแอลกอฮอล์ที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในลักษณะต่าง ๆ ดังนี้
  - ใช้เป็นเชื้อเพลิงโดยตรง เพื่อทดแทนน้ำมันเบนซินและดีเซล
  - ใช้เป็นสารเคมีเพิ่มค่า Octane ในน้ำมันแก๊สโซฮอล์
  - ใช้ผสมกับน้ำมันดีเซล
 การผลิตเอธานอล ในปี พ.ศ. 2547 จากแหล่งวัตถุดิบต่าง ๆ  มีต้นทุนการผลิตดังแสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 แสดงต้นทุนการผลิตเอธานอลจากแหล่งวัตถุดิบต่าง ๆ ปี พ.ศ. 2547
(ที่มา: ดร.สุทธิพร จีระพันธุ: พืชพลังงานพลิกผันเศรษฐกิจไทย)

น้ำมันโคโคฮอล์เป็นการนำเอาน้ำมันมะพร้าวมาผสมกับเอธานอล ซึ่งมีปริมาณแอลกอฮอล์ 95–99.5 % โดยผสมในอัตราส่วน 75:25 คือน้ำมันมะพร้าว 75 % โดยปริมาตร และเอธานอล 25 % โดยปริมาตร จากการทดสอบผสมในอัตราส่วนต่าง ๆ กัน พบว่าที่อัตราส่วนผสมดังกล่าวจะมีความเหมาะสมที่สุด คือทำให้ได้ค่าความหนืดใกล้เคียงกับน้ำมันดีเซล และการผสมมีความเป็นเนื้อเดียวกันไม่ก่อให้เกิดการแยกชั้นของน้ำมันมะพร้าวและเอธานอล

คุณสมบัติของน้ำมันโคโคฮอล์ 75:25
 จุดวาบไฟ   50 ^๐C
 จุดติดไฟ    60 ^๐C
 ความหนืด
      - ทดสอบที่อุณหภูมิ 37.7 ^๐C 10.39 cst
      - ทดสอบที่อุณหภูมิ 54.5 ^๐C 5.41 cst
      - ทดสอบที่อุณหภูมิ 37.7 ^๐C 4.43 cst
ค่าความร้อน   17,941.36 kJ/kg      

ได้ทำการทดสอบกับเครื่องยนต์ดีเซลเล็ก 4 จังหวะ สูบเดียวขนาด 230 cc ขนาด 3.5 kW โดยทำการทดสอบที่ความเร็วรอบของเครื่องยนต์ต่าง ๆ ในสภาวะมีภาระและไม่มีภาระ ได้ผลการทดสอบดังตารางที่ 2-5 และกราฟรูปที่ 1-4

ตารางที่ 2 แสดงผลการทดสอบสมรรถนะของเครื่องยนต์ดีเซลเล็กที่ใช้น้ำมันดีเซล 100 %(ทดสอบไม่มีภาระ)

ตารางที่ 3 แสดงผลการทดสอบสมรรถนะของเครื่องยนต์ดีเซลเล็กที่ใช้น้ำมันโคโคฮอล์ อัตราส่วน 75 : 25 (ทดสอบไม่มีภาระ)

ตารางที่ 4 แสดงผลการทดสอบสมรรถนะของเครื่องยนต์ดีเซลเล็กที่ใช้น้ำมันดีเซล 100 % (ทดสอบมีภาระ)

กราฟรูปที่ 1 แสดงการเปรียบเทียบแรงบิดเพลาที่ความเร็วรอบต่าง ๆ ( ทดสอบมีภาระ)

กราฟรูปที่ 2 แสดงการเปรียบเทียบอุณหภูมิแก๊สเสียที่ความเร็วรอบต่าง ๆ ( ทดสอบมีภาระ )

กราฟรูปที่ 3 แสดงการเปรียบเทียบกำลังม้าเบรกที่ความเร็วรอบต่าง ๆ ( ทดสอบมีภาระ )

กราฟรูปที่ 4 แสดงการเปรียบเทียบอัตราการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงที่ความเร็วรอบต่าง ๆ (ทดสอบมีภาระ)

ความเหมาะสมของโคโคฮอล์

จากผลการทดสอบสรุปได้ว่า ที่ความเร็วรอบการใช้งานของเครื่องยนต์ดีเซลเล็กปกติที่ 1,800 rpm การใช้น้ำมันโคโคฮอล์จะประหยัดกว่าน้ำมันดีเซลประมาณ 0.60 บาท/กิโลวัตต์ -ชั่วโมง (เมื่อน้ำมันดีเซลมีราคา 24.14 บาท/ลิตร และน้ำมันโคโคฮอล์มีราคา 20 บาท/ลิตร) และผลการเปรียบเทียบดังแสดงในตารางที่ 6

ตารางที่ 6 แสดงสรุปผลการเปรียบเทียบการใช้น้ำมันดีเซลและโคโคฮอล์ 75 : 25 
(ที่ความเร็วรอบการทำงานของเครื่องยนต์ปกติ 1,800 rpm)

จากตารางจะเห็นได้ว่าการใช้น้ำมันโคโคฮอล์ จะสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงมากกว่าน้ำมันดีเซลประมาณ  17 % และกำลังม้าเบรกลดลงประมาณ 10% ซึ่งก็ไม่มีผลต่อการทำงานของเครื่องยนต์ แต่เมื่อพิจารณาถึงราคาแล้วจะเห็นได้ว่า น้ำมันโคโคฮอล์ 75 : 25 มีศักยภาพในการที่จะนำมาใช้เป็นพลังงานทดแทนได้เป็นอย่างดี

รูปที่ 1 แสดงเครื่องยนต์และอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดสอบ

รูปที่ 2 แสดงน้ำมันมะพร้าว

รูปที่ 3 แสดงเอธานอล   

รูปที่ 4 แสดงโคโคฮอล์ 75 : 25