xs
xsm
sm
md
lg

การเร่งรัดพัฒนาเทคโนโลยีในด้านเอทานอล

เผยแพร่:   โดย: ยุทธศักดิ์ คณาสวัสดิ์

ปัจจุบันทั่วโลกมีความตื่นตัวที่จะพัฒนาเทคโนโลยีเกี่ยวกับการผลิตเอทานอลเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนน้ำมัน โดยเฉพาะพลังงานเอทานอลทางชีวภาพ (Bioethernol) ซึ่งใช้วัตถุดิบเป็นพืชผลและเศษวัสดุทางการเกษตร เนื่องจากช่วยลดการสูญเสียเงินตราต่างประเทศจากการนำเข้าน้ำมันและช่วยเหลือให้เกษตรกรมีรายได้เสริมแล้ว ยิ่งไปกว่านั้น ยังเป็นผลดีช่วยลดปัญหาสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

ในปี 2548 ทั่วโลกมีการผลิตเอทานอลเพื่อใช้เป็นพลังงานรวมประมาณ 36,000 ล้านลิตร หรือ 100 ล้านลิตร/วัน โดยบราซิลผลิตมากที่สุดในโลก คือ 16,500 ล้านลิตร รองลงมา คือ สหรัฐฯ 16,200 ล้านลิตร อย่างไรก็ตาม คาดว่าในปี 2549 สหรัฐฯ จะแซงหน้าบราซิลกลายเป็นประเทศที่ผลิตเอทานอลมากที่สุดในโลก

อย่างไรก็ตาม ปริมาณการใช้ยังนับว่าน้อยมาก คิดเป็นเพียง 1.2% ของปริมาณการใช้น้ำมันเบนซินเท่านั้นเนื่องจากเหตุผลหลายประการ

ประการแรก ต้นทุนการผลิตเอทานอลยังอยู่ระดับสูงมาก ทำให้ไม่คุ้มในด้านเศรษฐกิจที่จะนำมาใช้แทนน้ำมันเบนซิน

ประการที่สอง หากน้ำมันเบนซินมีสัดส่วนของเอทานอลสูงกว่า 10% แล้ว จะส่งผลให้รถยนต์บางรุ่นซึ่งไม่ได้ออกแบบสำหรับใช้เอทานอล ประสบปัญหาชิ้นส่วนบางชิ้นจะสึกหรออย่างรวดเร็ว จึงมีการจำกัดส่วนผสมไว้เพียง 10% หรือเรียกว่าน้ำมันแก๊ซโซฮอล์ E10 (เป็นส่วนผสมของเอทานอล 10% และน้ำมันเบนซิน 90%)

ประการที่สาม เอทานอลมีพลังงานเพียง 26,680 จูลล์/กรัม คิดเป็น 2 ใน 3 ของน้ำมันเบนซิน ซึ่งอยู่ที่ระดับ 42,000 จูลล์/กรัม ทำให้รถยนต์ที่ใช้แก๊ซโซฮอล์สิ้นเปลืองน้ำมันมากขึ้น เป็นต้นว่า น้ำมัน E85 จะมีความสิ้นเปลืองมากเป็น 1.4 เท่า ของน้ำมันเบนซินธรรมดา

ประการที่สี่ การใช้เอทานอลเป็นส่วนผสมจะทำให้สตาร์ทรถยนต์ติดยากขึ้นหากอากาศหนาว ดังนั้น จะต้องติดตั้งระบบ Cold Start System เพื่อให้สามารถสตาร์ทรถยนต์ได้ในช่วงอากาศหนาว อย่างไรก็ตาม สำหรับกรณีประเทศไทยซึ่งมีอากาศร้อน จะไม่ประสบปัญหานี้เท่าใดนัก

ปัจจุบันมีการวิจัยและพัฒนารถยนต์ที่สามารถใช้เอทานอลเป็นสัดส่วนมากกว่า 10% โดยเฉพาะในประเทศบราซิลซึ่งรัฐบาลได้ออกกฎระเบียบเมื่อปี 2536 กำหนดให้น้ำมันเบนซินทั้งหมดที่จำหน่ายในประเทศจะต้องมีส่วนผสมของเอทานอลอย่างต่ำ 22% (ต่อมาในปี 2545 ได้แก้ไขกฎระเบียบให้ยืดหยุ่นเป็น 20 - 25% โดยจะกำหนดอัตราส่วนผสมในแต่ละปีตามปริมาณการผลิตเอทานอลของปีนั้นๆ)

จากการที่บราซิลเป็นตลาดรถยนต์ขนาดใหญ่มียอดขายแต่ละปีมากกว่า 2 ล้านคัน ได้กระตุ้นให้บริษัทรถยนต์ต้องเร่งวิจัยและพัฒนารถยนต์แบบใหม่ที่สามารถใช้เชื้อเพลิงเอทานอลในอัตราสูงเพื่อจำหน่ายในบราซิล

เดิมรถยนต์ที่จำหน่ายในบราซิลได้รับออกแบบเป็นพิเศษ โดยสามารถจำแนกเป็น 2 แบบ แบบแรก เป็นรถยนต์แบบที่ใช้น้ำมัน E25 และแบบที่สอง เป็นรถยนต์ออกแบบพิเศษที่สามารถใช้น้ำมัน E100 ซึ่งเป็นเอทานอลทั้งหมดโดยไม่มีส่วนผสมของน้ำมันเบนซินแต่อย่างใด

อย่างไรก็ตาม ปัญหาสำคัญของรถยนต์ 2 แบบข้างต้น คือ ไม่มีความยืดหยุ่นในการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง ขณะที่พฤติกรรมของผู้บริโภคต้องการความยืดหยุ่นให้รถยนต์สามารถใช้ได้ทั้งน้ำมัน E25 และน้ำมัน E100 โดยหากน้ำมันประเภทใดประหยัดมากกว่า ก็อยากจะเติมน้ำมันประเภทนั้นๆ

เพื่อสนองตอบต่อความต้องการผู้บริโภค บริษัทรถยนต์จึงได้พยายามวิจัยและพัฒนาเพื่อผลิตรถยนต์แบบใหม่ คือ Flexible-Fuel Vehicle (FFV) ซึ่งเครื่องยนต์สามารถใช้เอทานอลเป็นสัดส่วนยืดหยุ่นได้ตามต้องการ โดยรถยนต์จะติดตั้งระบบเซ็นเซอร์ไว้ในตำแหน่งต่างๆ เพื่อวิเคราะห์เชื้อเพลิงในถังน้ำมันว่ามีส่วนผสมเอทานอลและเบนซินเป็นสัดส่วนเท่านั้น จากนั้นระบบคอมพิวเตอร์จะปรับแต่งเครื่องยนต์โดยอัตโนมัติเพื่อให้สามารถใช้เชื้อเพลิงได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

ตัวอย่างหนึ่ง คือ บริษัทบอซของเยอรมนี ได้ทำการวิจัยและพัฒนาระบบหัวฉีดเชื้อเพลิงแบบใหม่ภายใต้ชื่อทางการค้า NG Motronic ซึ่งสามารถใช้งานอย่างยืดหยุ่นสำหรับเชื้อเพลิง 3 ประเภท คือ ก๊าซ NGV, น้ำมันเบนซิน และเอทานอล โดยติดตั้งเซ็นเซอร์ติดตั้งไว้ที่ท่อไอเสียเพื่อวัดสัดส่วนของเอทานอลในเชื้อเพลิง จากนั้นซอฟต์แวร์จะทำการปรับแต่งระบบจุดระเบิดและระบบหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงโดยอัตโนมัติ

บริษัทโฟล์กสวาเก้นนับเป็นผู้ประกอบการรายแรกที่เริ่มจำหน่ายรถยนต์ประเภท FFV ในตลาดบราซิลเมื่อเดือนมีนาคม 2546 โดยได้รับความนิยมซื้อจากผู้บริโภคเป็นอย่างมาก เนื่องจากรัฐบาลบราซิลได้สนับสนุนการใช้เอทานอลอย่างเต็มที่ โดยกำหนดมาตรการในด้านต่างๆ ทำให้น้ำมัน E100 มีราคาเพียงแค่ครึ่งหนึ่งของน้ำมัน E25

ผู้เชี่ยวชาญได้วิเคราะห์ว่าแม้น้ำมัน E100 จะให้พลังงานต่ำกว่าน้ำมัน E25 ก็ตาม แต่หากน้ำมัน E100 มีราคาต่ำกว่าน้ำมัน E25 มากกว่า 30% แล้ว จะคุ้มค่ากว่าที่จะเติมน้ำมัน E100 ยิ่งไปกว่านั้น รัฐบาลบราซิลได้กำหนดมาตรการให้รถยนต์ FFV อยู่ในข่ายเสียภาษีในอัตราเพียง 14% เปรียบเทียบกับรถยนต์ที่ใช้น้ำมัน E40 ที่เก็บภาษีในอัตรา 16% ยิ่งกระตุ้นให้ประชาชนซื้อรถยนต์ FFV มากยิ่งขึ้น

จากการที่บริษัทโฟล์กสวาเก้นประสบผลสำเร็จในการจำหน่ายรถยนต์ FFV ทำให้บริษัทเฟียต จีเอ็ม และฟอร์ด ได้หันมาวางตลาดรถยนต์ประเภท FFV บ้าง เพื่อแย่งส่วนแบ่งตลาดกลับคืนมา ขณะเดียวกันบริษัทโตโยต้ากำลังตามมาแบบห่างๆ โดยได้วางแผนจะเริ่มวางตลาดรถยนต์ FFV ในบราซิลในช่วงกลางปี 2550

จากการแข่งขันของผู้ผลิตรถยนต์ดังกล่าวข้างต้น ทำให้สัดส่วนรถยนต์ FFV ที่จำหน่ายในบราซิลเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเป็น 17% ของยอดจำหน่ายรถยนต์ทั้งหมดในปี 2547 เพิ่มขึ้นเป็น 53.6% ของยอดขายในปี 2548 และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอีกเป็น 70% ในปี 2549

ปัจจุบันรถยนต์ประเภท FFV นอกจากจะจำหน่ายในบราซิลแล้ว บริษัทจีเอ็มและบริษัทฟอร์ดยังได้นำมาวางจำหน่ายในตลาดสหรัฐฯ ด้วย โดยได้ประกาศในปี 2549 จะผลิตและหจำหน่ายรถยนต์ประเภท FFV เป็นจำนวนมากถึง 400,000 และ 250,000 คัน ตามลำดับ ขณะที่บริษัทโตโยต้าก็วางแผนจะเริ่มวางจำหน่ายรถยนต์ FFV ในสหรัฐฯ ในปี 2551

ยิ่งไปกว่านั้น ได้มีการวิจัยและพัฒนาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตเอทานอล เป็นต้นว่า บริษัท Syngenta ซึ่งเป็นผู้ผลิตเมล็ดพันธุ์และเคมีภัณฑ์เพื่อการเกษตรรายใหญ่ที่สุดในโลก ได้ประกาศที่จะวางตลาดเมล็ดพันธุ์ข้างโพดแบบใหม่ในปี 2550 ซึ่งได้ตัดแต่งพันธุกรรมเพื่อให้เหมาะสมสำหรับนำไปใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทานอลเป็นการเฉพาะ เนื่องจากในสหรัฐฯ จะผลิตเอทานอลจากข้าวโพดเป็นหลัก

ข้าวโพดพันธุ์ใหม่นี้จะมีเอนไซม์ Alpha-Amylase เป็นจำนวนมาก ซึ่งจะทำหน้าที่ย่อยน้ำตาลให้เป็นเอทานอล แม้จะไม่สามารถเพิ่มผลผลิตเอทานอลได้โดยตรง แต่สามารถลดต้นทุนการผลิตเอทานอลลงได้มากถึง 10% เนื่องจากโรงงานไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการเติมเอนไซม์เข้าไปในกระบวนการผลิตเอทานอล

ขณะที่บริษัทเชฟรอนซึ่งเป็นผู้ผลิตน้ำมันรายใหญ่ของสหรัฐฯ ได้ให้การสนับสนุนแก่สถาบันวิจัยพลังงานยุทธศาสตร์ (Strategic Energy Institute) ของสถาบันเทคโนโลยีแห่งจอร์เจีย เป็นเงิน 12 ล้านเหรียญสหรัฐ หรือ 480 ล้านบาท ในช่วง 5 ปีข้างหน้า (2550 - 2554) เพื่อวิจัยและพัฒนาเกี่ยวกับการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลส

นอกจากนี้ มีความพยายามพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลส (Cellulosic Ethanol) ซึ่งเป็นส่วนของพืชที่ไม่ใช่อาหาร เช่น ชานอ้อย ฟางข้าว หญ้า ฯลฯ ซึ่งปัจจุบันกระบวนการผลิตยังมีความยุ่งยากและมีต้นทุนสูง โดยกระทรวงพลังงานของสหรัฐฯ ได้จ้างบริษัทซึ่งเชี่ยวชาญด้านเอนไซม์ 2 บริษัท คือ บริษัท Genencor และบริษัท Novozymes ทำการวิจัยและพัฒนาในด้านเอนไซม์เพื่อทำให้ต้นทุนการผลิตให้ลดต่ำลง ซึ่งเทคโนโลยีการผลิตเอทานอลจากเซลลูโลสมีข้อดี คือ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า เนื่องจากเซลลูโลสเป็นของเสียจากอุตสาหกรรมเกษตร การผลิตเอทานอลจากเซลลูโลสจะเป็นการรักษาสภาพแวดล้อมไปในตัว

ยิ่งไปกว่านั้น หากเซลลูโลสที่เป็นของเสียจากอุตสาหกรรมเกษตรมีไม่เพียงพอ ต้องปลูกหญ้าโตเร็วเพื่อใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทานอลแล้ว ก็นับว่ามีผลดีเช่นกัน เนื่องจากต้นทุนผลิตหญ้านับว่าต่ำมาก โดยหญ้าสามารถเติบโตได้ดีแม้ว่าไม่ได้รับการดูแลรักษา ไม่ใส่ปุ๋ย และไม่รดน้ำ ยิ่งไปกว่านั้น ยังเป็นพืชที่ทนทานต่อโรคและแมลง จึงไม่จำเป็นต้องใช้ยาฆ่าแมลง

สุดท้ายนี้ ผู้เชี่ยวชาญได้คำนวณว่าหากผลิตรถยนต์แบบ FFV แล้ว บริษัทรถยนต์จะมีต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นเพียงแค่ 150 เหรียญสหรัฐ หรือ 6,000 บาทเท่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับต้นทุนการผลิตรถยนต์แบบธรรมดา โดยหากได้รับสิทธิและประโยชน์จากรัฐบาล จะทำให้ราคาจำหน่ายลดต่ำลงเท่ากับรถยนต์แบบธรรมดา

อย่างไรก็ตาม สิ่งที่สำคัญ คือ จะต้องสร้างความมั่นใจให้ผู้ซื้อรถยนต์ว่ามีสถานีบริการน้ำมันที่จำหน่ายน้ำมันแก๊ซโซฮอล์ซึ่งมีสัดส่วนเอทานอลระดับสูง มิฉะนั้น ผู้บริโภคจะไม่ยอมจ่ายเงินเพิ่มขึ้นเพื่อซื้อรถยนต์ประเภท FFV

ติดต่อขอข้อมูล ติชม และเสนอแนะความคิดเห็นได้ที่กองการตลาดเพื่อการลงทุน สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมการลงทุน 0-2537-8163 หรือที่ marketing@boi.go.th
กำลังโหลดความคิดเห็น