นวัตกรรมน้ำมันเตากำมะถันต่ำจากการผสมน้ำมันไพโรไลซิสสาหร่ายขนาดเล็กและน้ำมันหล่อลื่นใช้แล้ว

Abstract

น้ำมันไพโรไลซิสจากสาหร่ายขนาดเล็กเป็นทางเลือกของเชื้อเพลิงหมุนเวียนที่สามารถนำไปใช้ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ เนื่องจากมีค่าความร้อนที่ดีและมีปริมาณกำมะถันต่ำ ส่วนน้ำมันหล่อลื่นใช้แล้วเป็นอีกทางเลือกหนึ่งของเชื้อเพลิงทดแทนที่มีราคาต่ำและเป็นขยะอันตรายที่มีการสนับสนุนให้ถูกนำกลับมาใช้ใหม่ จากที่องค์กรทางทะเลระหว่างประเทศประกาศให้มีการใช้น้ำมันเตากำมะถันต่ำ (กำมะถันน้อยกว่า 0.5% โดยน้ำหนัก) ในการขนส่งทางเรือ มีผลบังคับใช้ในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2563 และการผลิตน้ำมันเตากำมะถันต่ำจากเชื้อเพลิงปิโตรเลียมยังมีข้อจำกัดด้านต้นทุนและกระบวนการในการผลิต ผู้วิจัยพบว่าการผสมน้ำมันระหว่างน้ำมันไพโรไลซิสจากสาหร่ายขนาดเล็กและน้ำมันหล่อลื่นใช้แล้ว มีความเป็นไปได้ในการนำมาผลิตน้ำมันเตากำมะถันต่ำเพื่อตอบสนองความต้องการในอนาคต ในงานวิจัยนี้เลือกน้ำมันไพโรไลซิสที่ผลิตจากสาหร่ายสไปรูลิน่าเนื่องจากการเก็บเกี่ยวที่ง่ายและได้ผลผลิตน้ำมันสูง โดยนำสาหร่ายแห้งมาผ่านกระบวนการไพโรไลซิสด้วยเครื่องปฏิกรณ์ไพโรไลซิสแบบต่อเนื่องขนาด 3 ลิตร และน้ำมันหล่อลื่นใช้แล้วได้จากโรงงานปรับปรุงคุณภาพน้ำมันหล่อลื่นใช้แล้วด้วยกระบวนการตกตะกอนและกรองเพื่อแยกน้ำและสิ่งปนเปื้อนออก น้ำมันทั้ง 2 ชนิดถูกผสมด้วยอัตราส่วน 100:0, 80:20, 50:50, 20:80 และ 0:100 เพื่อทำการทดสอบคุณสมบัติตามมาตรฐาน ISO 8217 ซึ่งเป็นมาตรฐานของน้ำมันเตาที่ใช้ในเรือขนส่ง

ผลการศึกษาที่ได้ พบว่าการผสมน้ำมันไพโรไลซิสจากสาหร่ายขนาดเล็กในอัตราส่วน 20% และน้ำมันหล่อลื่นใช้แล้วในอัตราส่วน 80% ซึ่งเรียกในงานวิจัยนี้ว่า MLB20 มีความเป็นไปได้ในการใช้ผลิตน้ำมันเตากำมะถันต่ำในเชิงพาณิชย์มากที่สุด โดยมีคุณสมบัติที่สำคัญดังนี้ ความหนาแน่นที่ 15 องศาเซลเซียส 910.9 kg/m3 ความหนืดที่ 50 องศาเซลเซียส 87.26 mm2/s ปริมาณกำมะถัน 0.461% โดยน้ำหนัก ปริมาณขี้เถ้า 0.515% โดยน้ำหนัก ปริมาณน้ำ 4.1% โดยน้ำหนัก และค่าความเป็นกรด 5.4 mg KOH/g โดยพบว่า MLB20 มีคุณสมบัติผ่านเกณฑ์ของ ISO 8217 ทั้งหมด ยกเว้นเพียงปริมาณขี้เถ้า ปริมาณน้ำและค่าความเป็นกรด ซึ่งสามารถนำไปใช้พัฒนาในงานวิจัยในเชิงพาณิชย์ต่อไป