ตอนที่ 2
บทที่ 1 เชื้อเพลิงชีวภาพ (Biofuel)
1.1 บทกล่าวนำ
เชื้อเพลิง (fuel) เป็นสสาร*(matter) ส่วนใหญ่ประกอบด้วยธาตุ คาร์บอน, ไฮโดรเจน และกำมะถัน เมื่อถูกนำมาเผาไหม้กับออกซิเจน (combustion Reaction) แล้ว จะปลดปล่อย หรือ ให้พลังงานความร้อน**ออกมาโดยเราใช้เทคนิคทางวิศวกรรม ควบคุมเพื่อนำมาพลังงานเหล่านั้นมาใช้ประโยชน์ได้
เชื้อเพลิงชีวภาพ (Biofuel) เป็นเชื้อเพลิงที่ได้จากมวลสารสิ่งที่มีชีวิตจำพวกพืชเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งจะมีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบพื้นฐาน (carbon-based) เราเรียกมวลสารเหล่านี้ว่า ชีวมวล (Biomass) จัดเป็นสารอินทรีย์ (organic matter) ประเภทหนึ่ง พืชมีคุณสมบัติพิเศษกว่าสัตว์ คือสามารถสร้างกระบวนการสังเคราะห์แสง (Photosynthetic Process) เพื่อสร้างความเจริญเติบโตในเซลล์ เท่ากับเป็นการสะสมพลังงานในรูปของสารอินทรีย์ และเราสามารถนำสารอินทรีย์เหล่านั้นมาผ่านกระบวนการ หมัก กระบวนการย่อย หรือกระบวนการเผาไหม้ (ดังแสดงในรูปที่1) จนปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปต่างๆ เช่น พลังงานความร้อน พลังงานเคมี พลังงานกล เป็นต้น เชื้อเพลิงจำพวกพืชที่เราสามารถปลูกขึ้นมาในระยะเวลาที่ควบคุมได้จัดว่าเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน ( renewable energy) บนพื้นดิน ได้แก่ เศษ/ เปลือกไม้ ยูคา สน ยางพารา และไม้อื่นๆ ฟางข้าว แกลบ เปลือก/กะลา ทะลาย/กะลา ปาล์ม เศษต้นกระถินสับ มูลสัตว์ทั้งแห้งและเปียก น้ำล้างจากฟาร์มเลี้ยงสัตว์ และน้ำเสียจากโรงงานแปรรูปอาหารที่ใช้สารอินทรีย์เป็นวัตถุดิบ
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
[* สสาร หมายถึง วัตถุที่มีมวลหรือมวลสาร(mass)และต้องการที่อยู่คือมีปริมาตร (volume) และสถานะ (state) ที่สสารจะดำรงอยู่ได้มี 3 สถานะคือ ของแข็ง (solid) , ของเหลว (liquid) และก๊าซ (gas) ]
[**พลังงาน คือ ความสามารถในการทำงานได้ พลังงานแบ่งออกเป็น 2 ชนิดได้แก่ - พลังงานจลน์ (Kinetic energy) เป็นพลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของวัตถุ เช่น เรือที่กำลังวิ่งในน้ำ ลูกเทนนิสที่กำลังลอยอยู่บนอากาศ และ พลังงานศักย์ (Potential energy) เป็นพลังงานที่เกิดในวัตถุภายใต้การกระทำของแรง ซึ่งพร้อมที่จะเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ได้และ จะทำให้วัตถุนั้นเคลื่อนที่ได้
.พลังงาน มีหลายแบบ เช่น พลังงานกล พลังงานไฟฟ้า พลังงานเคมี พลังงานความร้อน พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า และพลังงานนิวเคลียร์ เป็นต้น โดยพลังงานต่างๆเหล่านี้เปลี่ยนแปลงและทดแทนไปมากันได้เช่น พลังงานเคมี
.เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า
..พลังงานความร้อนเป็นพลังงานกล เป็นต้น การใช้พลังงานรวมของประเทศสามารถบอกถึง การที่ประเทศใดๆเป็นประเทศอุตสาหกรรม แต่ต้องใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและต้องคำนึงถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเป็นสำคัญ ]
รูปที่ 1 แสดงสมการเผาไหม้ของสารอินทรีย์
เชื้อเพลิงอีกประเภทหนึ่งที่มีความสำคัญต่อมวลมนุษย์มาเป็นเวลาช้านานแล้ว ก็คือเชื้อเพลิงฟอสซิล (fossil fuel) เกิดอยู่ภายใต้พื้นดิน เป็นสารประกอบของ กลุ่มไฮโดรคาร์บอน* (hydrocarbon) ได้แก่ ปิโตรเลียม แก๊สธรรมชาติ ถ่านหิน เป็นเชื้อเพลิงประเภทสิ้นเปลืองใช้แล้วหมดไป ไม่สามารถสร้าง/ ผลิตขึ้นมาทดแทนได้ใหม่ ซึ่งจะหมดไปจากโลกมนุษย์ ในวันข้างหน้าอย่างแน่นอน ซึ่งจำเป็นที่พวกเราจะต้องช่วยกันประหยัดและใช้พลังงานนี้ให้คุ้มค่าที่สุด ในปัจจุบันมนุษย์พยายาม หาพลังงานอื่นๆมาทดแทนไม่ว่าจะเป็นพลังงานจากธรรมชาติ เช่นพลังงานจากน้ำ พลังงานลม พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ และพลังงานจากชีวเคมีต่างๆที่มนุษย์สามารถประดิษฐ์ขึ้นมาเลียนแบบธรรมชาติได้นั้น เช่นจากกระบวนการหมัก สารอินทรีย์ ทำให้เกิด ก๊าซชีวภาพ** หรือแอลกอฮอล์ที่นำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงได้
อนึ่งแร่กัมมันตรังสีก็จัดเป็นแร่ธรรมชาติที่สามารถนำมาใช้สร้างพลังงานโดยการทำให้เกิดการแตกตัวในเตาปฏิกรณ์แล้วให้พลังงานนิวเคลียร์ออกมาใช้ประโยชนได้ เช่นยูเรเนียม (U-234 ,U-235, U-238 ) สามารถนำเอาไปใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า ในโรงไฟฟ้าปรมาณู ใช้เดินเครื่องเรือดำน้ำ ใช้ทางการแพทย์ การเกษตร และอื่นๆอีกมากในขณะที่มีประโยชน์มากมาย แต่ก็มีโทษและมีความร้ายแรงมหาศาล ถ้านำมาเป็นเป็นเชื้อเพลิง ของระเบิดปรมาณูในการทำสงคราม ขนาดสามารถทำลายล้างโลกได้ทีเดียว
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
*ไฮโดรคาร์บอน (hydrocarbon)คือสารประกอบทางเคมีที่ประกอบด้วยธาตุคาร์บอน (carbon) และไฮโดรเจน (hydrogen) ไฮโดรคาร์บอนทุกตัวจะมีแกนกลางคาร์บอนโดยมีอะตอมไฮโดรเจนเกาะอยู่รอบๆไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนประกอบสำคัญของปิโตรเลียม ( petroleum)
**ก๊าซชีวภาพ (Biogas) หรือ ไบโอแก๊ส เป็น แก๊สที่ได้ จากการย่อยสลายสารอินทรีย์ภายใต้สภาวะที่ไม่มีออกซิเจน (anaerobic) เรียกว่า การหมัก (fermentation) สารอินทรีย์ จำพวกมูลสัตว์ น้ำเสียจากฟาร์มเลี้ยงสัตว์ น้ำเสียจากโรงงานผลิตอาหาร หรือโรงงานขยะ มีองค์ประกอบเป็นแก๊สมีเทน (CH₄) ประมาณ 50-65 % และ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ประมาณ 35-45% ส่วนที่เหลือจะเป็นแก๊สอื่น ๆ เช่น ไฮโดเจน (H₂) ออกซิเจน (O₂) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) ไนโตรเจน (N₂) และไอน้ำ
บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที
