สรุปข้อมูลจากการสัมภาษณ์ ดร.ธเนศ อุทิศธรรม

และคุณโสภณ พรหมสุวรรณ

การผลิตน้ำมันชีวมวล Bio oil Production เริ่มต้นได้ Set up กับประเทศญี่ปุ่น เมื่อ Proposal ผ่าน ได้ของบประมาณจากรัฐบาลประเทศญี่ปุ่น สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมแห่งประเทศญี่ปุ่น หรือ AIST (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) ผ่านองค์การส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีประเทศญี่ปุ่น หรือ JST (Japan Science Technology) โดยประเทศญี่ปุ่นกำหนดวัตถุดิบ คือ สบู่ดำ โดยการบีบน้ำมันจากสบู่ดำ 25% กากสบู่ดำ 75% โดยนำน้ำมันมาผลิตไบโอดีเซลแล้วปรับปรุงคุณภาพแล้วใช้งานกับรถยนต์ กากสบู่ดำนำไปผลิต Bio oil พบสิ่งปนเปื้อน MTEC จึงส่งต่อให้ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระนครเหนือ วิจัยต่อ ดร.ศิริพร ลาภเกียรติถาวร เป็นหัวหน้าโครงการ มี Capacity 20 Kg/day ของกากสบู่ดำ ได้น้ำมันประมาณ 25% กากสบู่ดำไม่มีลิกนิน

ไบโอดีเซลที่ขายทั่วไปเป็น Conventional คือ ยังไม่บริสุทธิ์ ดังนั้น วว. จึงริเริ่มทำไบโอดีเซลให้มีคุณภาพสูงหรือที่เรียกว่า H-FAME โดยประเทศญี่ปุ่นให้ Bio diesel Plant แบบสมบูรณ์ 100% โดยยกมาจากประเทศญี่ปุ่น ที่สามารถผลิต 1000 litr/day หัวหน้าโครงการ คือ ดร.ชนากานต์ เพิ่มฉลาด เมื่อใกล้จบโครงการ ได้มีการทดลองเปลี่ยนจากน้ำมันสบู่ดำเป็น (ปาล์มน้ำมัน) ไบโอดีเซล และได้ทดสอบการใช้งานกับ (ทดลองวิ่งด้วย) รถอีซูซุ ปรากฏว่าได้ผลเป็นที่น่าพอใจ สามารถวิ่งได้ 50,000 กิโลเมตร ผ่านมาตรฐาน (ผ่าน) ยูโร ซึ่งกำหนดไว้ระดับ 3 แต่ของ วว. อยู่ในระดับ 4 ซึ่งอนาคต วว. จะประสานงานกับกระทรวงพลังงาน เพื่อนำเสนอ H-FAME หรือน้ำมันไบโอดีเซลทางเลือกใหม่คุณภาพสูง H-FAME (Hidrogenated Fatty Acid Methyl Ester) เข้าสู่ตลาด เพื่อจะนำไป (ไม่) ใช้ Conventional ต่อไป

เรื่อง Bio oil ที่ วว. ทำ มี 2 เทคโนโลยี คือ fast Pyrolysis แบบสกรูกับแบบฟลูอิดไดซ์เบด (Fluidized bed) แบบ Circulating และพบว่าแบบ Fluidized bed แบบ Circulating ให้ปริมาณน้ำมันและคุณภาพน้ำมันดีกว่าแบบสกรู โดยเทคโนโลยีทั้ง 2 แบบเป็นโครงการความร่วมมือจากประเทศญี่ปุ่น เป็นโครงการผลิตน้ำมันจากชีวมวลที่ไม่ใช่อาหารของ NEDO โดยเมื่อสกัดน้ำมันออกจากเม็ดสบู่ดำแล้วนำไปผลิต(รวม) ไบโอดีเซล (กับ Bio oil ไบโอดีเซลสกัดน้ำมันจากสบู่ดำ) ส่วนกากที่เหลือใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิต Bio oil

แบบสกรู เดิมนั้นเทคโนโลยีเป็นของประเทศเยอรมันที่ได้ไปดูตัวอย่าง เป็นการใช้ลูกบอลเหล็กอยู่ในร่องสกรูและบอลเหล็กจะถูกเผาให้ร้อน เพื่อให้ถูกความร้อนกับวัตถุดิบ แต่ของ วว. จะเป็นการใช้สกรูเกลียว โดยจะให้ถูกความร้อนกับสกรูจากภายนอก แต่เดิมใช้ Heater ให้ความร้อนแก่ housing แต่พบว่า ทำให้กรอบและกินไฟฟ้าจำนวนมาก จึงเปลี่ยนมาใช้ระบบเหนี่ยวนำ ใช้ magnetic induction เพราะด้วยลักษณะ raw material ไม่เหมือนกันกับที่พบเจอมา จึงแบ่งได้ว่ามีสกรูบนกับสกรูล่าง สกรูบนเป็นตัวเผาให้เกิดอุณหภูมิ Fast Pyrolysis อุณหภูมิประมาณ 400-500 C เกิดการสันดาปภายใน 1-2 วินาที ในการถ่ายเทความร้อนออกมา จะเร็วกว่าปกติเพราะสามารถคุมเวลาได้ เนื่องจากคุณสมบัติน้ำมันที่ดีต้องเป็นแบบ Fast Pyrolysis โดยเราออกแบบเองเป็นองค์ความรู้ของเรา เราออกแบบ Machine

Condenser ควบแน่นเพื่อเปลี่ยนจากแก๊สเป็นน้ำมัน ทั้งนี้ขึ้นกับประสิทธิภาพของ Condense เริ่มแรกมีปัญหาเพราะป้องกันน้ำเย็นกลับทางจึงเปลี่ยนใหม่ ทำให้สามารถทำงานได้ น้ำเย็นอุณหภูมิประมาณ 10 องศา ใช้ Chiller เป็นตัวทำความเย็น เนื่องจากโครงการของประเทศญี่ปุ่นปล่อยให้เราคิดเครื่องจักรผลิต Bio oil เราจึงเลือกแบบสกรูเพราะมั่นใจและมีความรู้ว่าเราสามารถทำได้ เรามีคนที่มีความรู้ด้านเครื่องกล ร่วมกันออกแบบให้ Outsource สร้างให้ ส่วน Fluidized bed ประเทศญี่ปุ่นมี Drawing ซึ่งประเทศญี่ปุ่นระบุไว้แล้วว่าต้อง link กับ Bio diesel ยกให้ทั้ง Plant ให้รูปมาแต่ไม่สมบูรณ์เรามาลง Detail ออกแบบ และรายละเอียดของอุปกรณ์ให้ข้างนอกสร้างให้

ปัญหาของสกรู 2 ขั้นตอน เดิมใช้สแตนเลส พอเจอความร้อนปิดตัว ทำให้สกรูติด พอเปลี่ยนเป็นเหล็กก็ขยายตัวเสียดสีกับ housing เกิดการสึกหรอ เสียเวลา Maintenance เพราะว่ากากสบู่ดำมีน้ำมันทำให้ติดขัด เมื่อประเทศญี่ปุ่นให้ร่างแบบระบบ Circulating Fluidized bed จึงได้ดำเนินการผลิตน้ำมันชีวมวลแบบ Fluidized bed มี 2 ส่วน คือ ส่วนเผากับส่วนไพโรไลซ์ คือ วัตถุดิบเมื่อผ่านสกรู feed ต้อง Heat ทรายให้ร้อนก่อนแล้วค่อย feed วัตถุดิบ โดยเผาทรายในตัวที่ 2 ให้ได้อุณหภูมิในตัวที่ 1 ให้ได้ประมาณ 500 องศา ใช้เวลา ประมาณ 3-4 ชม. สัดส่วนของทรายประมาณ 50-60 kg. ให้ทรายยกตัว เกิด Bubbling ข้างล่างมี blower แรงดันสูง เพื่อยกทรายขึ้นไปข้างบนและจับทรายเข้าไปตัวที่ 1 อีก เพื่อให้เป็นระบบปิดเกิดการหมุนวน กากสบู่ดำที่ใส่ประมาณ 15% Moisture มีการลดความชื้น Drying โดยการตากแดด ถ่านที่เกิดขึ้นส่วนหนึ่งจะลอยปนกับทรายและก๊าซเข้าไซโคลน ลงมาที่ Combustor (Reactor ตัวที่ 2)

Condenser มี 2 ตัว ตัวแรกได้น้ำปนน้ำมัน คือ น้ำส้มควันไม้ ออกแบบเป็นท่อ Tube ตัวที่ 2 ได้น้ำมัน ออกแบบเป็น Plate เพื่อเพิ่มพื้นที่ Surface Area ในการรับน้ำมันออย ส่วนละอองน้ำมันสร้าง Esp จับละอองน้ำมันที่ดีที่สุด ปัญหาของระบบ Fluidzed bed อยู่ที่สกรู feed raw material เพราะอยู่ใกล้ความร้อน ทำให้ติดและไหม้อยู่ตลอดเวลา แก้ไขโดยการทำ Jacket cooling ด้านนอก ทำให้อุณหภูมิลดลง เนื่องจาก raw mat ต้องสัมผัสกับทราย ตอน run ระบบต้อง Maintenance ถอดออกมาแก้ไขได้ และมี Condenser ที่เป็นปัญหา คือ แก๊สรั่วออก น้ำมัน Bio oil คือ Crude oil นั่นคือเราต้องผลิต Crude oil ให้เขา 100 ลิตร ส่งให้ สวทช. เพื่อนำไปแยกส่วน ส่วน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือจะนำไปทำการ Up grading เราทำหน้าที่ผลิตวัตถุดิบให้ทั้ง 3 Party จริงๆ  แล้วเขาต้องการคัดเกรด คือ ESP แต่ใช้เวลานานถึง 15 ชม. ได้ 10 ลิตร Bio oil เป้าหมาย คือ ไปใช้เป็นน้ำมันเชื้อเพลง ส่วนไบโอดีเซล Up grading แล้วใช้กับรถยนต์ ข้อคิดเห็นเกี่ยวกับโครงการ Bio oil คือ ไปแก้ไขข้อบกพร่องที่ได้กล่าวมาแล้ว เนื่องจาก Bio mass และตัวบางตัวไม่เหมือนกัน เช่น ใช้ขี้เลื่อยจะไม่มีน้ำมัน ลองเปลี่ยนวัตถุดิบ เป็น กะลา ปาล์ม อาจมีความแข็งต้องไปบดและต้องกำหนด size ชุด Screw Feed ควรให้ Feed ได้อย่างต่อเนื่อง

Condenser ถ้าออกแบบดีๆ น่าจะได้น้ำมัน ถ้า Condense จับได้ 70-80% แล้ว ESP จับได้ 20% จะดีขึ้นมาก Fluidized bed มีประสิทธิภาพสูง เราสามารถขยายเสกลหรือ Capacity ของระบบได้อีก เพราะอุปกรณ์ได้ออกแบบไว้พร้อมขยายอยู่แล้ว สิทธิบัตรที่ได้จากโครงการมีหลายตัว เนื่องจาก Machine ของการผลิตน้ำมันชีวมวล คิดเอง สร้างเอง