การผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติก (3)

“Pyrolysis” Process จากงานวิจัยกับการพัฒนาสู่โรงงานต้นแบบ

ซึ่งผลการศึกษาพบว่า การหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติกด้วยกระบวนการไพโรไลซิส ถุงพลาสติกใหม่และขยะพลาสติกจากการฝังกลบ คือใช้อุณหภูมิที่ 350-380 oC เป็นเวลา 2 ชั่วโมงที่ความดันบรรยากาศ

ส่วนสมบัติทางกายภาพของผลิตภัณฑ์น้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติกฝังกลบและถุงพลาสติกใหม่ ผลการทดสอบน้ำมันนั้นไม่สามารถนำไปใช้งานได้เลยทันที เนื่องจากน้ำมันที่ได้ไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นน้ำมันชนิดใด จึงต้องนำมากลั่นและปรับปรุงคุณภาพเพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งาน

สวิทช์ควบคุมเตาไฟฟ้าพร้อมตัวเลขบอกค่าเวลา และอุณหภูมิ

ปั๊มสุญญากาศมีหน้าที่ดูดเอาอากาศภายในขวดแก้วออก

ถังบรรจุไนโตรเจน ใช้เติมไนโตรเจนแทนที่อากาศที่ความดันบรรยากาศ


น้ำมันที่ได้จากขยะใหม่จะมีความใสมาก

หลังผ่านกระบวนการจะเหลือไขในรูปของแข็ง สามารถนำไปผสมทำเป็นเชื้อเพลิงอัดแท่งได้

ตั้งแต่เริ่มกระบวนการ แก๊สจะถูกกักเก็บไว้ในลูกบอลลูน

ปริมาณของเหลวและของแข็งที่ได้จากการไพโรไลซิสถุงพลาสติกใหม่

ปริมาณของเหลวและของแข็งที่ได้จากการไพโรไลซิสขยะพลาสติกฝังกลบ

อย่างไรก็ตามหากเป็นเครื่องยนต์ทางการเกษตรขนาดเล็กน่าจะเหมาะสมกับกระบวนการพื้นฐานนี้ ปัจจุบันประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันอยู่ราว 60% ของน้ำหนักขยะ นับว่าเป็นตัวเลขที่สูง หากมีการปรับปรุงเพิ่มเติมให้เหมาะกับการใช้งานในชุมชนก็เยี่ยมเลย

การเปลี่ยนขยะพลาสติกเป็นน้ำมันไม่ใช่เรื่องใหม่ในประเทศอุตสาหกรรมก้าวหน้า แต่สำหรับประเทศไทย นับเป็นก้าวที่สำคัญและควรสนับสนุนจากภาครัฐ และประชาชนทั่วไป

ขอขอบคุณ
ผศ.ดร.สมหมาย ผิวสอาด
คณะวิศวกรรมศาสตร์
คณะวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

การผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติก (2)

“Pyrolysis” Process จากงานวิจัยกับการพัฒนาสู่โรงงานต้นแบบ

มาดูขั้นตอนการวิจัย เริ่มจากการเตรียมขยะพลาสติกก่อนทำกระบวนการโดยนำถุงพลาสติกใหม่ชนิดพอลิพรอพิลีน (PP) และพอลิเอทธิลีน (PE) ผสมรวมกันด้วยการตัดให้เป็นชิ้นเล็กๆ ขนาดประมาณ 1x1 เซนติเมตร ปริมาณ 100 กรัม เช่นเดียวกับขยะพลาสติกฝังกลบ (ของจริงจากเทศบาลธัญบุรี) ก็ใช้ชนิดพอลิพรอพิลีน (PP) และพอลิเอทธิลีน (PE) ในปริมาณและขนาดเท่ากับขยะใหม่ แต่ต้องผ่านการทำความสะอาดโดยล้างด้วยน้ำเปล่าแล้วนำมาตากแดดก่อน

จากนั้นทำการทดลองถุงพลาสติกทั้ง 2 กลุ่ม ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน โดยทำการไพโรไลซิสโดยบรรจุพลาสติกที่เตรียมไว้ใส่ลงไปภายในขวดก้นกลม จากนั้นทำสุญญากาศภายในขวด โดยใช้ปั๊มดูดอากาศภายในออก จากนั้นปล่อยไนโตรเจนเข้าไปแทนที่ความดันบรรยากาศ แล้วให้ความร้อนจนขยะพลาสติกหลอมเหลว จนครบ 3 ชั่วโมง เมื่อเสร็จกระบวนการจะได้น้ำมันในรูปของเหลวและแก๊ส ส่วนกากที่เป็นไขอยู่ในรูปของแข็ง

ขยะพลาสติกชนิดต่างๆ ขวดใส (PET), ขวดขุ่น (PE) ฝาขวด (HDPE) เป็นต้น

นำขยะพลาสติกตัดให้มีขนาด 1x1 เซนติเมตร จำนวน 100 กรัม

เตรียมขยะพลาสติกบรรจุลงในขวดแก้วปริมาณ 100 กรัม แล้วดูดอากาศภายในออก แล้วปล่อยไนโตรเจนแทนที่ก่อนให้ความร้อน

ขยะพลายติกจะเริ่มละลายกลายเป็นของเหลวราว 250 องศาเซลเซียส

กระบวนการในโรงงาน Sapporo Plastics Recycle ได้ผลผลิต Light oil 50% Medium oil 7% และ Heavy oil 43%

ส่วนที่สำคัญที่สุดคือ น้ำมัน โดยนำมาทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพหลายหัวข้อเช่น ปริมาณธาตุตะกั่ว (Lead Content) ASTM D 3116, การกลั่นตัว (Distillation) ASTM D-86, ปริมาณกำมะถัน (Sulphur Content) ASTM D 129, การกัดกร่อนทองแดง (Copper Test) ASTM D 93, จุดวาบไฟ (Flash Point) ASTM D56/ASTM D-93 และความถ่วงจำเพาะ (Specific Gravity at 15.6/15.6 องศาเซลเซียส) ASTM D 1298 เป็นต้น

ขอขอบคุณ
ผศ.ดร.สมหมาย ผิวสอาด
คณะวิศวกรรมศาสตร์
คณะวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

การผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติก (1)

“Pyrolysis” Process จากงานวิจัยกับการพัฒนาสู่โรงงานต้นแบบ

ขยะพลาสติกวันนี้มีค่ากว่าที่คุณคิด ไม่ใช่เพียงแค่นำไปชั่งขายกิโลละไม่กี่บาท แต่สามารถนำมาผลิตเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงได้ คิดดูสิ..! หากเป็นได้จริง นอกจากจะประหยัดเงินซื้อน้ำมันมาเติมแล้ว ยังช่วยลดปริมาณขยะลงได้แน่นอน นั่นหมายถึงไม่ต้องเสียเงินกำจัดขยะพวกนี้ แถมรถจะไม่ติดแหง็ก เวลาฝนตกเพราะท่อระบายน้ำกทม. ไม่ตัน เรื่องจริง แต่ที่สำคัญกว่านั้น เราและผู้รับผิดชอบมีการคัดแยกขยะดีแล้วหรือยัง???

คงไม่ต้องสาธยายถึงปัญหาขยะพลาสติกให้มาก เพราะส่งผลกระทบมากมายอย่างที่รู้ๆกัน การแก้ปัญหาเฉพาะหน้ามักนิยมนำไปฝังกลบหรือเผาทำลาย เพราะทำง่ายแต่กลับเป็นการสร้างผลกระทบต่อสภาพแวดล้อม และส่งผลร้ายต่อร่างกายคนเราโดยไม่รู้ตัว แม้ปัจจุบันมีความตื่นตัวนำขยะรีไซเคิลมาใช้ซ้ำ หรือนำไปแปรรูปใหม่ แต่ด้วยคุณสมบัติของพลาสติกแต่ละชนิดก็ยังมีข้อจำกัดหลายอย่าง และเมื่อเทียบกับปริมาณขยะพลาสติกที่เพิ่มปริมาณขึ้นทุกปีแล้ว เทียบกันไม่ได้เลย

ประเทศญี่ปุ่นมีระบบคัดแยกที่มีประสิทธิภาพสูงจากถังขยะผ่านขั้นตอนการแยก และอัดให้เป็นก้อนแยกเป็น ขนาดเล็ก และขนาดใหญ่ ซึ่งก้อนเล็กมีขนาด 0.6x0.4x0.3 เมตร และ 0.6x0.4x0.6 เมตร ส่วนก้อนใหญ่ มีขนาด 1x1x1 เมตร

ทีมวิจัยเดินทางศึกษาดูงานที่ Sapporo Plastics Recycle Co,.Ltd. ประเทศญี่ปุ่น

ผศ.ดร.สมหมาย ผิวสอาด คณบดี คณะวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

เป็นโอกาสอันดีที่ทีมงานของเราได้พบทีมนักวิจัยไทยที่ค้นคว้าหัวข้อ "การผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติก" ได้ผลเป็นที่น่าพอใจ สามารถนำไปต่อยอดการพัฒนาสู่การสร้างโรงงานต้นแบบในอนาคต ซึ่งไม่ไกลเกินไปโดยได้รับความร่วมมือจากบริษัท Toshiba Corporation ประเทศญี่ปุ่น

วิธีการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ใช้แล้ว หรือขยะพลาสติกให้เป็นของเหลวเรียกว่า ลิควิแฟกชั่น (Liquefaction) เป็นวิธีไพโรไลซิส (Pyrolysis) ที่ใช้ความร้อนสูงภายใต้สุญญากาศและใช้คาตะลิสต์ เพื่อช่วยให้สารแยกตัวเป็นของเหลวได้ง่ายขึ้น นอกจากของเหลวแล้วยังเหลือกากคาร์บอนในรูปของแข็ง สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ อีกส่วนเป็นแก๊สที่เกิดขึ้นจากกระบวนการไพโรไลซิส คือ ก๊าซไฮโดรคาร์บอน ประกอบด้วย แก๊สมีเทน, อีเทน, โพรเพน, บิวเทน เป็นต้น

In Fact: WASTE

ขยะพลาสติกเป็นปัญหาที่สำคัญในปัจจุบันที่นับวันยิ่งเพิ่มจำนวนมากขึ้นทุกปี การกำจัดขยะพลาสติกที่ดำเนินการอยู่ได้แก่ การฝังกลบ การเผาทำลาย และการนำกลับมาใช้ใหม่ การฝังกลบเป็นวิธีที่สะดวกแต่มีผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม ทั้งนี้พลาสติกประเภทบรรจุภัณฑ์ที่ผลิตจากพลาสติกชนิดพอลิเอทธิลีน (PE) พอลิพรอพิลีน (PP) พอลิสไตรีน (PS) หรือพอลิไวนิลคลอไรด์ (PVC) เป็นพลาสติกที่ถูกย่อยสลายได้ยาก จึงทับถมอยู่ในดินและนับวันยิ่งมีปริมาณมากขึ้นตามปริมาณการใช้พลาสติกส่วนการเผาขยะพลาสติกก่อให้เกิดมลภาวะและเป็นอันตรายอย่างมาก

ขอขอบคุณ
ผศ.ดร.สมหมาย ผิวสอาด
คณะวิศวกรรมศาสตร์
คณะวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี