Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 การใช้ประโยชน์จากพลังงานทดแทน, พืช, 4701, 4700, 4703…
หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 การใช้ประโยชน์จากพลังงานทดแทน
พลังงานชีวมวล
เชื้อเพลิงชีวมวลสำหรับยายยนต์
เชื้อเพลิงชีวมวลสำหรับยานยต์ โดยยานยนต์จะใช้น้ำมันอยู่ 2ชนิดหลักด้วยกัน คือ น้ำมันเบนชิน และน้ำมันดีเซล การผลิตพลังงานจากชีวมวลเพื่อให้เกิดความสอดคล้องกับชนิดของน้ำมันดังกล่าวจึงมีการผลิตได้ 2 รูปแบบ
เอทานอล (Ethanol)
เอทานอลเป็นชนิดเดียวกันกับที่ใช้ทำเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ ส่วนใหญ่นำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์เป็นน้ำมันเบนซิน เอทานอล เป็นพลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy) ผลิตจากวัตถุดิบทางเกษตรแบ่งออกได้ 3 ประเภท
2) วัตถุดิบประเภทแป้งได้แก่ มันสำปะหลัง ธัญพืชและมันฝรั่งในการผลิตจะต้องย่อยแป้งในวัตถุดิบให้เป็นน้ำตาลโมเลกุลเดียวเสียก่อนยีสต์จึงเปลี่ยนน้ำตาลเป็นเอทานอลได้
3) วัตถุดิบประเภทที่เป็นผลพลอยได้จาดอุตสาหกรรมเกษรต เช่น กากอ้อย ฟางข้าว ซังข้าวโพด และของเสียจากอุตสาหกรรม เยื่อกระดาษ เป็นต้น
1) วัตถุดิบประเภทน้ำตาลได้แก่ น้ำอ้อย น้ำตาลจากบีท และกากน้ำตาล ซึ่งยีสต์สามารถย่อยสลายวัตถุดิบประเภทนี้ได้เลยทันทีโดยไม่ต้องผ่านการย่อยเพื่อน้ำตาล (Pretreatment)
พืชที่เหมาะสมในการผลิตเอทานอลในประเทศไทย คือ อ้อย (กากน้ำตาล) และมันสัมปหลัง
เอทานอลมีค่าออกเทนสูงถ้าไปผสมกับน้ำมันเบนชินจะได้น้ำมัน "น้ำมันแก๊สโซฮอล์" นำไปผสมกับน้ำมันดีเซลเรียกว่า "น้ำมันดีโซฮอล์" ใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ เอทานอลบริสุทธิ์เป็นเชื้อเพลิงได้โดยตรง และเอทานอลยังเป็นพลังงานที่สะอาดเป็นผลดีต่อสภาวะแวดล้อม
ไบโอดีเซล (Biodiesel)
กานำเชื้อเพลิงเหลวที่ผลิตได้จากน้ำมันพืชและไขมันสัตว์ เช่น น้ำมันปาล์มดิบ น้ำมันปาล์มกึ่งบริสุทธิ์ สเตียรีน นำมาทำปฏิกิริยาทางเคมีเรียกว่า "ปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชั่น (Transesterification Process)" ของไตรกลีเซอร์ไรด์ ที่อยู่ในน้ำมันพืชและไขมันสัตว์ ร่วมกับแอลกอฮอล์ เช่น เมทานอล จนเกิดเป็นสารเอสเตอร์ ที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับนำมันดีเซลจนสามารถใช้ทดแทนน้ำมันดีเซลได้โดยตรง เรียกว่า "ไบโอดีเซล" ซึ่งหมายถึงน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีไบโอดีเซลอย่างเดียว สำหับใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนน้ำมันดีเซลได้เพราะไม่มีปัญหากับเครื่องยนต์
การใช้ประโยชน์จากพลังงานชีมวล
พลังงานชีวมวลเป็นพลังงานที่ได้จากมวลสารในสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ ได้จากพืชได้มาจากการเพาะปลูก เช่น ปาล์มน้ำมัน มะพร้าว สบู่ดำ ชานอ้อย และฟืน ถ่านที่ได้จากการป่าไม้ สัตว์ได้จากมูลสัตว์ซึ่งสะสมในรูปแบบพลังงานเคมีจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน เมื่อนำมูลสัตว์ของเสียมาหมักจะทำให้เกิดก๊าซชีวภาพหรือก๊าซมีเทน
ประเภทของชีวมวล
แบ่งออกเป็น 6 ประเภท
3.ชีวมวลที่เกิดขึ้นจากของเสียทางการเกษตร
เกิดขึ้นระหว่างการเก็บเกี่ยว และการแปรรูปพืชผลทางเกษตร เช่น แกลบ ฟางข้าว กะลามะพร้าว และปาล์ม เป็นต้น
4.ชีวมวลที่เกิดขึ้นในป่าและอุตสาหกรรมป่าไม้
สามารถหาได้ในป่า เช่น เศษใบไม้ กิ่งไม้หักจากต้นไม้ ต้นไม้ที่ตายไปแล้ว หรือแม้กระทั้งของเสียที่เกิดจากอุตสาหกรรมการแปรรูปไม้ เช่น ขี้เลื้อย และปีกไม้ที่ได้จากการเลื่อยไม้ เป็นต้น
2.ชีวมวลที่เกิดจากขึ้นหลังการไฟไหม้ป่า
เกิดขึ้นกลังมีการไฟไหม้ที่ป่าเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติเป็นประจำ ส่วนใหญ่เป็นพวกเศษกิ่่งไม้ และลำตัน ของไม้ที่หลงเหลือจากไฟไหม้ป่า
5.ชีวมวลจากมูลสัตว์
สิ่งปฏิกูลที่เกิดจากการขับถ่ายของสัตว์ โดยชีวมวลเหล่านี้จะมีความชื้นสูงมาก เช่น มูลวัว มูลแพะ มูลไก่ มูลหมู เป็นต้น
1.ชีวมวลที่เกิดจากการเพาะปลูก
การเพาะปลูกขึ้นมาแล้วเหลือจากใช้ประโยชน์ในจุดประสงค์หลักของการเพาะปลูก เช่น ปลูกเพื่อเป็นอาหารแก่คนหริอสัตว์ หรือปลูกขึ้นมาเพื่อใช้เป็นเชื่อเพลิงชีวมวลโดยตรง ชีวมวลประเภทนี้ เช่น ปาล์มน้ำมัน ข้าวโพด ถั่วเหลืง และมันสำปะหลัง เป็นต้น
6.ชีวมวลจากขยะชุมชน
ขยะมูลฝอยที่ได้จากกิจกรรมการบริโภคของคนในชุมชนทิ้ง ซึ่งสามารถเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ขยะชุมชน (Municipal Solid Waste)
พลังงานความร้อนใต้พิภพ
แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ
2.แหล่งที่เป็นน้ำร้อน
เป็นแหล่งกักเก็บสะสมความร้อนที่ประกอบไปด้วยน้ำร้อนเป็นส่วนใหญ่ อุณหภูมิน้ำร้อนมีตั้งแต่ 100 องศาเซลเซียสขึ้นไป ระบบนี้จะพบว่าที่สุดในโลก เช่น Cerro Prieto ในประเทศเม็กซิโก
3.แหล่งหินร้อนแห้ง
เป็นแหล่งสะสมความร้อน ที่เป็นหินเนื้อแน่น แต่ไม่มีน้ำร้อนหรือไอน้ำเกิดขึ้นเลย ในการนำพลังงานความร้อนมาใช้ประโยชน์จึงมีต้องมีการอัดน้ำลงไปตามหลุมขุนเจาะ เพื่อให้น้ำได้รับความร้อนจากหินร้อนเหล่านั้น ก่อสูบน้ำร้อนขึ้นมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า แหล่งหินร้อนแห้งนี้ กำลังทดลองผลิตไฟฟ้าที่มลรัฐแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา
1.แหล่งที่เป็นไอน้ำ
ส่วนใหญ่แหล่งกักเก็บความร้อนที่ประกอกด้วย ไอน้ำร้อยละ 95 โดยทั่วไปมักจะเป็นแหล่งที่ใกล้กับหินหลอมเหลวร้อนอยู่ตื้นๆ อุณหภูมิของไอน้ำจะสูงกว่า 240 องศาเซลเซียสขึ้นไป สามารถนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากที่สุด
ประโยชน์ของพลังงานความร้อนใต้พิภพ
1.ประโยชน์ด้านเศรษฐศาสตร์
การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพมีต้นทุนต่ำกว่าใช้หินและน้ำมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การผลิตไฟฟ้า จาการประเมินค่าใช้จ่ายการติดตั้ง พบว่า ต้นทุนขึ้นอยู่กับขนาดของโรงงานไฟฟ้า ซึ่งเปรียบเทียบกับโรงไฟฟ้าที่ใช้น้ำมันเตา พบว่า การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพมีต้นทุนต่ำกว่า
2.ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม
พลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ในด้านสิ่งแวดล้อม แต่อาจมีผลกระทบได้ แต่ผลกระทบที่เกิดขึ้นั้นเป็นเรื่องที่ป้องกันได้
การใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนใต้พิภพ
ภายในโลกของเราจะมีความร้อนสูงมาก ซึ่งโดยปกติแล้วอุณหภูมิใต้พื้นผิวโลกจะขึ้นสูงตามความลึกโดยที่ใจกลางของโลกมีอุณหภูมิถึง 3,500 ถึง 4,500 องศาเซลเซียส ซึ่งน้ำที่อยู่ใต้ดินหรือชั้นบาดาลจึงมีความร้อนกว่าน้ำผิวดิน โดยความร้อนใต้พิภพนั้นถือเป็นทรัพยากรพลังงานที่ปรากฏให้เห็นในรูปของบ่อ น้ำร้อน น้ำพุร้อน ไอน้ำร้อน หรือโคลนเดือด โดยน้ำร้อนบาดาลนั้นจะมีความร้อนสูงจนทำให้เกิดไอน้ำจึงสามารถนำพลังงานมาผลิตเป็นกระแสไฟฟ้าได้ ประเทศไทยสามารถนำพลังงานนี้ มาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า คือ เป็นแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพฝาง อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่