จากประเด็นการเตรียมใช้น้ำมันดีเซล HVO100 แทนน้ำมันดีเซลทั่วไป ของ BMW ในทวีปยุโรป ทำให้เกิดประเด็นข้อสงสัยกับผู้อ่านหลายคนว่า แล้วมันต่างอะไรจากการใช้งานน้ำมันไบโอดีเซล หรือ B100 ที่ชาวไทยก็รู้จักกันดี แถมบางคนยังแสดงความกังวลเรื่องการรบกวนราคาสินค้าอุปโภคในครัวเรือนอย่างน้ำมันพืชที่ใช้กันในบ้านเสียอีก
ดังนั้น ในโอกาสนี้ เราจึงขอพาทุกคันมาลองทำความรู้จักกันสักหน่อยดีกว่าว่า แท้จริงแล้ว น้ำมันดีเซล HVO100 คืออะไร ถ้ามันคือไบโอดีเซลจริง แล้วทำไมถึงไม่เรียก B100 เหมือนที่เราคุ้นเคยกันล่ะ ?
แรกสุด
น้ำมันไบโอดีเซล หรือ B100 ทำยังไง ?
สำหรับน้ำมัน “ไบโอดีเซล” ที่มีใช้ในประเทศไทยมานานหลายปีนั้น จะถูกผลิตขึ้น จากการนำเอาน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ ที่พึ่งหีบและกลั่นจากโรงงาน ไปเข้าสู่กระบวนการ ทำปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น (Transesterification) ด้วยการเติมสารตระกูลแอลกอฮอล์ เช่น เมทานอล (Methanol) และสารเร่งปฏิกิริยา เพื่อแตกตัวสารประกอบโมเลกุลไตรกลีเซอไรด์ ของน้ำมันพืช ให้ไปสร้างพันธะกับโมเลกุลบางส่วนของเมธานอลที่เติมลงไป
โดยผลลัพธ์ที่ได้ ก็จะเกิดเป็นของเหลวที่มีส่วนผสมของ สารประกอบกลีเซอรอล ที่จัดอยู่ในกลุ่มแอลกอฮอล์ชนิดหนึ่งที่ใช้นิยมใช้ในอุตสาหกรรมการแพทย์ และอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง กับ สารประกอบ Fatty Acid Methyl Ester (FAME) ซึ่งอย่างหลังนี้ก็คือตัว “ไบโอดีเซล” ที่เราจะนำไปใช้ต่อนั่นเอง
น้ำมันดีเซล HVO100 ล่ะ คืออะไร ?
ถึงจะเบื้องต้นจะเรียกว่าเป็น “ไบโอดีเซล” แต่ในความเป็นจริงแล้ว มันกลับเป็นสารประกอบอีกรูปแบบหนึ่ง ที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับน้ำมันดีเซลจากเชื้อเพลิงฟอสซิล คล้ายกับสารประกอบ FAME ที่นำมาใช้เป็นไบโอดีเซลในยุคแรก
ดังนั้นโดยปกติ สิ่งที่ชาวต่างชาติ และนักคิดคนเรียกกัน จึงจะเรียกว่า น้ำมัน HVO100 คือ “น้ำมันไบโอดีเซล ยุคที่ 2” ซึ่งมีข้อดี และเหมาะสมกับการนำมาใช้งานทดแทนน้ำมันไบโอดีเซล หรือ น้ำมันดีเซลจากแหล่งพลังงานฟอสซิล ได้เต็มรูปแบบกว่าเดิมมากกว่า
โดยกระบวนการผลิตน้ำมัน HVO100 จะแตกต่างจากน้ำมันไบโอดีเซลแบบดั้งเดิมตรงที่ มันไม่จำเป็นต้องใช้สารตั้งต้นเป็นน้ำมันพืชบริสุทธิ์เป็นหลัก แต่สามารถผลิตขึ้นมาจาก น้ำมันพืชใช้แล้ว น้ำมันสัตว์ ไขมันสัตว์ ที่เกิดขึ้นจากระบบอุตสาหกรรมการผลิตอาหารในลักษณะของเหลือทิ้ง หรือแม้แต่ไขมันจากเศษอาหารที่มนุษย์กินไม่หมด กำจัดไม่หมด ก็ได้ (ซึ่งตัวเลข “100” ที่อยู่ข้างหลัง ก็หมายความว่ามันสามารถถูกผลิตขึ้นได้จากขยะหรือของเหลือทิ้งได้เลยแบบ 100% นั่นเอง)
ส่วนกระบวนการผลิตนั้น จะเป็นการใช้วิธี Hydrotreat ซึ่งเป็นการอัดก๊าซไฮโดรเจนเข้าไป เพื่อทำปฏิกิริยากับไขมันต่างๆที่อยู่ในสารประกอบตั้งต้น (ซึ่งต้องถูกแยกกากส่วนเกินออกมาก่อนแล้วพอสมควร) ให้แตกตัวออกมาด้วยปฏิกิริยา Hydrodeoxygenation และ/หรือ Decarboxylation เพื่อแยกโมเลกุลออกซิเจนออกจากสารประกอบไขมัน และน้ำมันในสารตั้งต้น แล้วแทนที่ด้วยโมเลกุลไฮโดรเจนให้เข้าไปสร้างพันธะและจัดองค์ประกอบเป็นพันธะลูกโซ่ใหม่กับโมเลกุลคาร์บอน จนเกิดเป็นสารประกอบ Paraffinic Hydrocarbons
ซึ่งตัวสารประกอบ Paraffinic Hydrocarbons ที่ว่านี้ จะสามารถนำไปปรับปรุงคุณภาพ ใส่สารประกอบที่จำเป็นสำหรับการใช้งานในเครื่องยนต์ดีเซลให้กลายเป็นน้ำมันดีเซลเต็มรูปแบบต่อได้เลย
แล้ว “น้ำมัน HVO100” ดีกว่า “น้ำมันไบโอดีเซล แบบดั้งเดิม” ที่เราเคยใช้กันอย่างไร ?
ก่อนอื่นเลย แม้น้ำมันทั้งสองชนิด จะสามารถใช้งานแทนน้ำมันดีเซลได้เหมือนกัน แต่มันไม่สามารถนำไปใช้งานทดแทนน้ำมันดีเซลได้แบบหมดจดเหมือนกัน
เพราะอย่างที่เราระบุไว้ข้างต้นว่า ในกระบวนการผลิตน้ำมันไบโอดีเซลแบบดั้งเดิมนั้น มีผลผลิตส่วนหนึ่งเกิดขึ้นเป็นสารกลีเซอรอล ซึ่งเป็นสารประเภทแอลกอฮอล์ชนิดหนึ่งรวมอยู่ด้วย
ดังนั้น หากการคัดแยกสาร FAME (ชื่อจริงๆของ น้ำมันไบโอดีเซลแบบดั้งเดิม) ออกมา ทำได้บริสุทธิ์ไม่มากพอ ในตัวน้ำมันไบโอดีเซลที่จะนำมาใช้งานกับเครื่องยนต์ ก็จะมีสารกลีเซอรอลผสมอยู่ด้วย
ซึ่งสารเหล่านี้ ก็อาจจะทำให้ชิ้นส่วนที่เป็นพลาสติกและยางเสื่อมสภาพเร็วกว่าปกติ หากมันไม่ได้ถูกออกแบบมาให้รองรับสารประกอบชนิดนี้ คล้ายๆกับฝั่งเครื่องยนต์เบนซิน ที่ต้องมีการออกแบบชิ้นส่วนที่เป็นยาง พลาสติก ต่างๆ ให้รองรับกับฤทธิ์การกัดกร่อนของเอทานอลในน้ำมันแก๊สโซฮอล์นั่นเอง
นอกจากนี้ ในทางเคมี หากเจาะไปที่โมเลกุลที่อยู่ในสารประกอบน้ำมันไบโอดีเซลโดยละเอียด เราจะพบว่ามันยังมีพันธะของออกซิเจนปนอยู่ด้วย (HVO100 ไม่มีเลย) ทำให้คุณสมบัติทางเคมีของน้ำมันไบโอดีเซล ยังสามารถจับตัวเป็นไขได้เมื่ออุณภูมิต่ำมากพอ และอาจจะเกิดการอุดตันได้ในระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง
ไม่เพียงเท่านั้น ด้วยการที่มันยังคงมีโมเลกุลของออกซิเจนประกอบอยู่ด้วย จึงทำให้มันอาจเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันกับอากาศได้ง่าย และทำให้น้ำมันเสื่อมสภาพเร็ว มีประสิทธิภาพในการนำมาใช้งานที่ไม่สเถียร
และด้วยเหตุผลเดียวกันนี้เอง ยังทำให้เมื่อเกิดการสันดาป หรือการจุดระเบิดในห้องเผาไหม้ขึ้นมา โอกาสที่โมเลกุลออกซิเจน จะไปจับตัวกับโมเลกุลคาร์บอน หรือ ไนโตรเจน จนเกิดเป็นก๊าซ CO2 หรือ NOx ได้อีก ซึ่งทั้งสองต่างก็เป็นมลพิษที่หลายฝ่ายต้องการกำจัด หรือทำให้เกิดน้อยที่สุดจากการใช้งานยานพาหนะขุมกำลังสันดาปภายในกันอยู่แล้ว
ดังนั้น เมื่อมองกลับมาที่น้ำมัน HVO100 เราจึงจะเห็นได้ว่ามันมีข้อดีที่เหนือกว่าน้ำมันไบโอดีเซลหลายข้อด้วยกัน ไม่ว่าจะด้วยองค์ประกอบทางเคมี ที่ทำให้มันสามารถใช้งานแทนน้ำมันดีเซลแบบดั้งเดิมได้เลยแบบ 100% เพราะไม่ต้องกังวลเรื่องการจับตัวเป็นไข หรือการกัดกร่อนชิ้นส่วนจำพวกยาง พลาสติก และไม่เสื่อมสภาพง่ายๆ สามารถเก็บรักษาได้นานนานถึง 10 ปี (น้ำมันดีเซลผสมไบโอดีเซลแบบตั้งเติมระดับ B7 สามารถเก็บรักษาได้เพียงราวๆ 6 เดือน)
แค่อาจจะต้องมีการปรับจูนเครื่องยนต์ใหม่เล็กน้อย เพื่อให้มันรองรับกับความหนาแน่นเชิงพลังงานที่น้อยกว่าน้ำมันดีเซลดั้งเดิมนิดหน่อยก็เท่านั้น
รวมถึงยังมีการปล่อยมลพิษออกมาน้อยกว่า เพราะในตัวโมเลกุลของน้ำมัน HVO100 ไม่ได้มีโมเลกุลของออกซิเจนรวมอยู่ด้วย ดังนั้นโอกาศที่จะเกิดก๊าซพิษจึงต่ำกว่าตาม และทำให้มันสามารถปล่อยก๊าซพิษต่างๆได้น้อยกว่าการใช้น้ำมันดีเซลดั้งเดิม ทั้ง การปล่อยก๊าซ CO2 ได้น้อยกว่า 90%, ปล่อยก๊าซ CO ได้น้อยกว่า 24%, ปล่อยก๊าซ NOx ได้น้อยกว่า 9%, ปล่อยฝุ่นตะกรันจากการเผาไหม้ (PM 2.5) ได้น้อยกว่า 33%, และเกิดสารประกอบไฮโดรคาร์บอนจากการสันดาปได้น้อยกว่าเดิมอีก 30%
ติดแค่เพียงเรื่องเดียวคือในตอนนี้ แม้น้ำมัน HVO100 จะเริ่มมีใช้กันอย่างแพร่หลาย จนสามารถมีปั๊มสำหรับเติมน้ำมันชนิดนี้ทั่วยุโรปไปไม่น้อยกว่า 1,000 สถานี (ข้อมูลเมื่อปี 2023) แต่ด้วยกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน ถึงต้นทุนของวัตถุดิบจะต่ำมาก จึงทำให้ราคาน้ำมันที่วางจำหน่าย มีตัวเลขพอๆกับน้ำมันดีเซลระดับพรีเมียมในยุโรปเลยทีเดียว
แต่หากในอนาคตทางโรงงานของผู้ผลิตน้ำมัน HVO100 สามารถทำโรงงานของตนให้สามารถผลิตน้ำมันชนิดนี้ได้เป็นปริมาณมากขึ้นเรื่อยๆ น้ำมันชนิดนี้ก็มีแนวโน้มที่จะถูกลงได้อีกมากเช่นกัน และอย่างน้อยที่สุด มันก็ยังไม่ได้มีต้นทุนแฝงที่หายไป เพราะมีการอุดหนุนจากรัฐเหมือนพลังงานอื่นๆเช่นพลังงานไฟฟ้า จึงทำให้เราไม่ต้องกังวลว่าหากวันหนึ่งมันถูกใช้งานอย่างแพร่หลายแล้วรัฐเลิกสนับสนุนด้านเงินอุดหนุนขึ้นมา จะทำให้ราคาแพงขึ้นอีกในอนาคตนั่นเอง
ข้อมูลจาก Coyotelogistics, UTA, Chula, Neste, Smartcitiesdive, Toyota
