การแตกตัวของน้ำมันพืชเป็นเชื้อเพลิงเหลวด้วยเทคนิคพลาสมาแบบเย็น

Abstract

ในปัจจุบันมีวิธีการแตกตัวของสารอีกวิธีหนึ่งที่ได้รับความสนใจอย่างมาก คือ วิธีการแตกตัวด้วยเทคนิคพลาสมา (plasma) ดังนั้นวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ จึงมีเป้าหมายที่จะผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากน้ำมันพืชด้วยเทคนิคพลาสมา โดยเทคนิคพลาสมาสามารถเกิดขึ้นด้วยพลังงานจากการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบพัลส์ผ่านอิเลคโทรด โดยทำการแตกตัวจากน้ำมันปาล์มที่ 200 มิลลิลิตร ที่ภาวะที่ศึกษาดังนี้ ความถี่ของพัลส์ในช่วง 15-190 กิโลเฮิรตซ์ ความต่างศักย์ไฟฟ้าในช่วง 0.55-1.5 กิโลโวลต์ ภายใต้ระยะเวลาที่ใช้ทำปฏิกิริยา 40 นาที ระยะเวลาของพัลส์ 2 ไมโครวินาที ระยะห่างอิเลคโทรด 0.5 มิลลิเมตร และการเติมน้ำร่วมที่ 0, 50 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักน้ำมันปาล์ม โดยที่ระหว่างการเกิดปฏิกิริยาในพลาสมาได้ทำการศึกษาธาตุและองค์ประกอบด้วยเครื่อง optical emission spectroscopy (OES) ผลปรากฏว่าพบอนุมูลอิสระของ C CH C2 H สำหรับการแตกตัวในน้ำมันปาล์มเพียงอย่างเดียว สำหรับการแตกตัวในน้ำมันปาล์มร่วมกับการเติมน้ำที่ 50 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของน้ำมันปาล์มนั้น พบอนุมูลอิสระของ H C2 O ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการแตกตัวน้ำมันปาล์มด้วยเทคนิคพลาสมาเกิดขึ้น 3 สถานะดังนี้ แก๊ส ของเหลว และของแข็ง สำหรับงานวิจัยนี้สนใจที่จะศึกษาผลิตภัณฑ์เหลวด้วยการวิเคราะห์ด้วยเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟี – แมสสเปกโทมิเตอร์ จากผลโครมาโทแกรมพบว่าสัญญาณที่มีความเข้มสูงสุด คือ สัญญาณของกรดไขมันโอเลอิค และรองลงมาเป็นสัญญาณของกรดไขมันปาล์มมิติก นอกเหนือจากสัญญาณเหล่านี้ยังพบสัญญาณของสารประกอบไฮโดร์คาร์บอนโซ่ยาวที่ถูกแตกตัวให้เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนสายสั้น ทั้งยังพบสารประกอบเฮกซะเดคเคนซึ่งเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงเหลวอีกด้วย ในงานวิจัยนี้พบภาวะที่ดีที่สุดในการแตกตัว คือ ความถี่ของพัลส์ 45 กิโลเฮิรตซ์ ความต่างศักย์ไฟฟ้า 1.5 กิโลโวลต์ ระยะเวลาของพัลส์ 2 ไมโครวินาที ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา 40 นาที ระยะห่างอิเลคโทรด 0.5 มิลลิเมตร ทั้งนี้จึงสรุปได้ว่าประสิทธิภาพของพลังงานพลาสมาสามารถเกิดการแตกตัวในสารอินทรีย์ หรือน้ำมันปาล์มได้ ซึ่งสามารถเกิด ณ อุณหภูมิห้อง ที่ใช้อุณหภูมิน้อยกว่ากระบวนการไพโรไลซิส ทั้งยังสามารถให้พลังงานกับระบบได้โดยตรง