JGSEE พัฒนาเชื้อเพลิงเหลวจากวัสดุชีวมวล (BTL) คุณสมบัติเหมือนน้ำมัน โดยอาศัยกระบวนการทางเคมี 4 กระบวนการ เผยขณะนี้ทีมวิจัยเร่งศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยาและสภาวะที่เหมาะสม พร้อมหาชนิดชีวมวลที่เหมาะกับประเทศไทย รวมถึงการศึกษาความคุ้มค่าในเชิงเศรษฐศาสตร์จากการผลิต BTL ในลักษณะต่างๆ หวังนำเชื้อเพลิงทางเลือก BTL ใช้ทดแทนน้ำมันในภาคการขนส่ง คาดอีก 15-20 ปี อาจนำมาใช้ได้จริง

ชีวมวลหรือวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร ถือเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่มีความสำคัญมากในประเทศเกษตรกรรมอย่างประเทศไทย เพราะไม่เพียงถูกนำไปเป็นเชื้อเพลิงโดยตรงหรือแปรรูปเป็นพลังงานทดแทนรูปแบบต่างๆ เท่านั้น หากแต่ในอนาคตประเทศเกษตรกรรมที่มีชีวมวลในปริมาณมากอาจมีความสามารถผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้เองจากเศษชีวมวลเหล่านี้ เนื่องจากขณะนี้ได้มีการศึกษาการเปลี่ยนชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงสังเคราะห์ชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติเหมือนน้ำมัน หรือที่เรียกว่า น้ำมันสังเคราะห์จากชีวมวล (Biomass to Liquid : BTL) แล้วในหลายประเทศ

โดยกระบวนการการเปลี่ยนชีวมวลให้เป็นเชื้อเพลิงเหลวนั้นสามารถทำได้หลายกระบวนการ แต่ยังไม่มีกระบวนการใดที่สามารถผลิต BTL ได้ในเชิงพาณิชย์ ด้วยเหตุนี้ JGSEE จึงได้ร่วมมือกับศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ และคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เพื่อทำการศึกษาการผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากวัสดุชีวมวล BTL อีกลักษณะหนึ่งซึ่งประกอบด้วยกระบวนการทางเคมีย่อย 4 กระบวนการ ได้แก่ กระบวนการไฮโดรไลซิส (Hydrolysis) กระบวนการดีไฮเดรชั่น (Dehydration) กระบวนการออดอลคอนเดนเซชั่น (Aldol condensation) และกระบวนการไฮโดรจีเนชั่น (Hydrogenation)

การทำงานของทั้ง 4 กระบวนการเพื่อเปลี่ยนชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงเหลว ประกอบด้วย การเปลี่ยนชีวมวลให้อยู่ในรูปของน้ำตาลโดยกระบวนการไฮโดรไลซิส จากนั้นจึงทำการเปลี่ยนน้ำตาลที่ได้ให้เป็นสารจำพวก 5-hydroxymethylfurfural และ furfural ที่มีขนาดโมเลกุลเล็กลงด้วยกระบวนการดีไฮเดรชั่น สุดท้ายกระบวนการออดอลคอนเดนเซชั่น และไฮโดรจีเนชั่น จะทำการแปลงสารดังกล่าวให้กลายเป็นไฮโดรคาร์บอนที่มีขนาดคาร์บอน 9 – 15 ตัว ซึ่งมีคุณสมบัติเหมือนกับน้ำมันปิโตรเลียม

ผศ.ดร.นวดล กล่าวว่า ขณะนี้ทีมวิจัยอยู่ระหว่างการปรับปรุงและพัฒนากระบวนการให้มีประสิทธิภาพในการผลิตสูงขึ้นและใช้พลังงานลดลง โดยศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยา รวมถึงสภาวะภายในกระบวนการที่เหมาะสม และใช้ชานอ้อยเป็นชีวมวลทดลองในการศึกษาเบื้องต้น ซึ่งตามทฤษฎีแล้วชีวมวลที่นำมาใช้สังเคราะห์น้ำมันสามารถใช้ได้หลายชนิด เช่น ชานอ้อย กากมันสำปะหลัง ฟางข้าว หรือแม้กระทั่งเศษไม้เนื้อแข็ง เช่น ยูคาลิปตัส ซึ่งชีวมวลแต่ละชนิดจะมีศักยภาพในการน้ำมันไม่เท่ากัน ดังนั้นงานวิจัยที่สำคัญอีกอย่างก็คือทำการเลือกชนิดของวัสดุชีวมวลที่สามารถให้ผลผลิตน้ำมันได้มากที่สุด

"กระบวนการผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากชีวมวลด้วยกระบวนการไฮโดรไลซิส-ดีไฮเดรชั่น-ออดอลคอนเดนเซชั่น-ไฮโดรจีเนชั่น เป็นกระบวนการที่ได้พัฒนาขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 2005 ซึ่งมีข้อดีคือเป็นกระบวนการที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่หาได้ทั่วไปและราคาไม่แพงนัก อีกทั้งกระบวนการผลิตสามารถทำการควบคุมได้ง่าย

ที่สำคัญคือมีความคุ้มทุนในการผลิตขนาดเล็กหรือกลาง จึงเหมาะสมกับประเทศไทยที่มีชีวมวลเหลือทิ้งจากการเกษตรกระจายตัวกันอยู่ในตามแหล่งชุมชนและโรงงานเป็นจำนวนมาก ทั้งนี้กระบวนการที่กำลังศึกษาวิจัยอยู่ยังมีประสิทธิภาพในการผลิตต่ำ จึงจำเป็นต้องมีการพัฒนาต่อไปในอนาคต” ผศ.ดร.นวดล กล่าว

แม้ในขณะนี้เชื้อเพลิงเหลวจากวัสดุชีวมวล (BTL) จะยังไม่มีการนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ เนื่องจากปัญหาทั้งทางเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ แต่งานวิจัยเพื่อเลือกกระบวนการผลิต รวมถึงชนิดของวัตถุดิบที่จะนำมาเปลี่ยนเป็น BTL ที่เหมาะสมกับบริบทของประเทศไทย และการศึกษาความคุ้มค่าในเชิงเศรษฐศาสตร์จากการผลิต BTL ในลักษณะต่างๆ ยังคงต้องดำเนินการต่อไป

ซึ่งหากประเทศไทยมีแนวคิดที่จะนำเชื้อเพลิงทางเลือกชนิดนี้มาใช้เพื่อทดแทนน้ำมันในภาคการขนส่งในอนาคต คาดว่าอีก 15-20 ปี เราอาจเห็นการนำน้ำมันสังเคราะห์ BTL มาใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ อนึ่งเทคโนโลยีที่สามารถลดการใช้น้ำมันในภาคการขนส่งมีหลากหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นเทคโนโลยีรถยนต์ไฟฟ้า การใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงทดแทน (NGV) หรือเทคโนโลยีเชื้อเพลิง GTL ซึ่งประเทศไทยจำต้องศึกษาและติดตามความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเหล่านี้ควบคู่กันไป เพื่อให้เรามีทางเลือกในการใช้ลดการใช้และการนำเข้าน้ำมันดิบมากที่สุดในอนาคต