 |
ปฏิวัติน้ำมันทอดซ้ำ กับการพัฒนาหัวเผาน้ำมันพืชใช้แล้ว
บัวอื่น (123,022 views) first post: Wed 5 November 2008 last update: Wed 5 November 2008
ไม่ใช่แค่น้ำมันทอดซ้ำ แต่มันคือน้ำมันทอดซ้ำแล้วซ้ำเล่าที่เข้ามาทำลายสุขภาพ หากเราสามารถหาหนทางในการน้ำน้ำมันใช้แล้วไปใช้ให้เกิดมูลค่าคุ้มกว่าการนำมาทอดซ้ำ ทางออกนี้คงน่ายินดีไม่น้อย
|
หน้าที่ 1 - ทางออกของน้ำมันทอดซ้ำ
สัมภาษณ์ รศ.ดร.จารุวัตร เจริญสุข
อาจารย์จากภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์
สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง
เรียบเรียงโดย : บัวอื่น
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
หากจะมีวิธีที่สามารถหาทางออกที่ดีให้กับการทำน้ำมันทอดซ้ำได้ น่าจะทำให้ผู้ที่กังวลในประเด็นของสุขภาพยิ้มยินดีได้ไม่น้อย รวมทั้งเจ้าของน้ำมันที่ใช้แล้ว ไม่ว่าจะเป็นระดับเล็กๆอย่างครัวเรือน หรือไล่ขึ้นมาถึงพ่อค้าแม่ขายผู้ประกอบการรายย่อย รวมทั้งผู้ประกอบการรายใหญ่ในระดับอุตสาหกรรม ก็น่าที่จะยิ้มบานได้ไม่แพ้กัน
ไม่เพียงพ่อค้าแม่ขาย แต่แม่บ้านที่งกน้ำมันต่างก็พากันใช้น้ำมันทอดซ้ำอยู่เป็นจำนวนมาก และปริมาณของน้ำมันพืชใช้แล้วนี่ก็เหลือในปริมาณมากมายเช่นกัน ทางออกแนวหนึ่งคือ เราต้องหาทางทำอย่างไรให้ผู้ใช้น้ำมันเชื่อได้ว่า น้ำมันที่ใช้แล้วนั้น สามารถนำไปใช้ทำอย่างอื่นได้คุ้มค่าทางเศรษฐกิจกว่าการนำมาใช้เวียนวนจนดำเปลี่ยนสี และหาทางออกให้กับน้ำมันที่ใช้แล้วว่าควรไปมีจุดจบอย่างไรได้บ้าง ที่จะไม่เป็นเพียง ของเหลือทิ้ง และเป็นมลภาวะในสิ่งแวดล้อม แน่นอนว่า วันนี้เรามีทางออกหนึ่งที่อยากแนะนำ ผลงานเพื่อช่วยเหลือโลกจาก รศ.ดร.จารุวัตร เจริญสุข อาจารย์จากสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง
รศ.ดร.จารุวัตร เจริญสุข
ขั้นตอนการผลิตผลงานกว่าจะมาถึงวันนี้ อาจารย์จารุวัตร เริ่มต้นจากการขอทุนสนับสนุนการวิจัย จาก สกว. เมื่อได้รับการอนุมัติทุนแล้วจึงได้ดำเนินการพัฒนาการวิจัย ออกแบบเครื่องมืออุปกรณ์ ทำการทดสอบตาม concept หัวเผา โดยวางกรอบศึกษาพารามิเตอร์ที่ส่งผลต่อสมรรถนะต่างๆ ทำการทดสอบแล้วสรุปผล ซึ่งจะได้ Final Desing ของ Ve-sign จากนั้นจึงลงมือสร้างต้นแบบขึ้น ทดสอบการใช้งาน ทำการปรับแก้ไขและจึงได้ส่งผลงานยื่นขอจดสิทธิบัตร
อาจารย์ จารุวัตร ได้เล่าถึงที่มาของสิ่งประดิษฐ์ที่จะช่วยตัดวงจรการนำน้ำมันพืชใช้แล้วนำกลับมาใช้ใหม่ ด้วยการนำมาทำเป็นเชื้อเพลิงประกอบอาหารนี้ว่า ได้แนวคิดจากความต้องการลดโอกาสการบริโภคน้ำมันทอดซ้ำของผู้บริโภคอาหารทอด และยังเป็นการช่วยประหยัดรายจ่ายให้กับผู้ประกอบการได้อีกด้วย และที่สำคัญนับว่าเป็นอีกทางเลือกในการใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงโดยตรงนอกเหนือจากการขายต่อเพื่อทำไบโอดีเซล ซึ่งตรงนี้อาจารย์จารุวัตรบอกว่าความเป็นไปได้ที่จะจูงใจให้เกิดการนำน้ำมันมาทำเชื้อเพลิงได้นั้น เราจำเป็นที่จะต้องสร้างมูลค่าของการนำน้ำมันพืชใช้แล้วมาทำเชื้อเพลิง ให้สูงกว่าที่จะนำไปขาย หรือทำอย่างอื่น นั้นคือ นำมาใช้เป็นพลังงานคุ้มกว่าที่จะนำไปขาย หรือใช้ซ้ำนั้นเอง ซึ่งหากได้ผล ก็แน่นอนว่า จะสามารถช่วยชะลอการใช้แก๊สหุงต้ม ที่นับวันก็ส่อแววว่าราคาจะพุ่งสูง หรือรัฐอาจจะไม่อุ้มอย่างถะนุถนอมอย่างทุกวันนี้ก็เป็นได้
เมื่อพิจารณาศักยภาพของน้ำมันปาล์มที่ผ่านการใช้งาน และปัจจัยด้านราคาขายต่อที่ผู้รับซื้อน้ำมันใช้แล้วเสนอให้กับผู้ประกอบการร้านอาหาร จะพบว่ามีความเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐศาสตร์ โดยน้ำมันปาล์มใช้แล้ว ถูกกว่า LPG อยู่ 1.7 เท่า ต่อหน่วยพลังงานความร้อนที่เท่ากัน
เชื้อเพลิงจากน้ำมันพืชใช้แล้วก่อนที่จะนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงได้นั้น จะต้องนำมาผ่านกระบวนการให้เป็นเชื้อเพลิงแรงดันก่อนถึงนำมาใช้กับหัว เตาแบบใหม่ได้ โดยขั้นตอนการเตรียม เริ่มจากกรองสิ่งสกปรกออกเสียก่อน เพราะน้ำมันพืชต่างก็ทอดอาหารมาหลากหลายบ้างก็สกปรกมากบ้างก็น้อยตามแต่การใช้งานที่ผ่านมา จากนั้นก็จะนำไปบรรจุในภาชนะความดัน แล้วปั๊มอากาศเข้าไปในภาชนะความดัน เมื่อเปิดวาล์วควบคุมอัตราการไหล น้ำมันพืชก็จะไหลไปยังชุดอุ่นน้ำมันและหัวฉีดตามลำดับ
สำหรับหัวเตาหุงต้มสำหรับเชื้อเพลิงจากน้ำมันพืชใช้แล้ว ได้ดัดแปลงมาจากหัวเตาเผาน้ำมันก๊าดที่นิยมใช้หุงต้มเวลาตั้งแค้มป์ในป่า ทางอาจารย์จารุวัตรก็จะเอามาดัดแปลง ขนาดของรูเหนี่ยวนำอากาศ ขนาดชุดแลกเปลี่ยนความร้อน และพัฒนาชุดอุ่นน้ำมันเข้ามาประกอบเพิ่ม เพื่อให้สามารถทำงานสอดรับกับเชื้อเพลิงน้ำมันพืชใช้แล้ว ซึ่งหัวเตาเผาน้ำมันพืชมือสองที่พัฒนาขึ้น อาจารย์ จารุวัตรบอกว่าใช้ต้นทุน เพียง 1,500 บาทต่อชุดเท่านั้น จะช่วยลดรายจ่ายค่าเชื้อเพลิงก๊าซหุงต้มที่ใช้ประกอบอาหารทั่วไป ซึ่งก๊าซหุงต้มปัจจุบันมีราคาแพงกว่าน้ำมันใช้แล้วกิโลกรัมละ 6-7 บาท (ราคาคำควณในขณะนั้น)และยังช่วยตัดวงจรการนำน้ำมันพืชใช้แล้วมาทอดซ้ำอีกด้วย
ในกรณีของน้ำมันก๊าด จะมีชุดความดันป้อนน้ำมัน เป็นแบบหัวเตามันก๊าด แบบที่ชาวบ้านต่างจังหวัดใช้ จะมีการล่อไฟ หยอดน้ำมันที่ติดไฟง่าย เมื่อหัวเตาเผาร้อน น้ำมันที่วิ่งมาจากข้างล่างเมื่อโดนความร้อนก็จะกลายเป็นไอ พ่นออกมาทางหัวฉีด ซึ่งจะเหนี่ยวนำกับอากาศบางส่วนแล้วติดไฟ
แต่เมื่อมาเปลี่ยนเป็นน้ำมันพืช พบว่าจะต้องมีชุดขดท่อเพื่ออุ่นน้ำมันให้นานขึ้น เพราะน้ำมันพืชนั้นมีจุดเดือดที่สูงจึงระเหยเป็นไอได้ได้ยากกว่า
หลักการทำงานของหัวเผาน้ำมันพืชใช้แล้ว
โครงสร้างของหัวเผาน้ำมันพืช (ก) ยังไม่ได้พัฒนา (ข) พัฒนาแล้ว
น้ำมันพืชใช้แล้วจะถูกเก็บไว้ในภาชนะความดันที่ 3 บาร์ มีท่อทองแดงจุ่มอยู่ที่ก้นนี้ด้วย แรงดันอากาศจะคอยดันน้ำมันให้ขึ้นมา เมื่อเปิดวาล์วน้ำมันพืชจะไหลเข้าสู่อุปกรณ์อุ่นน้ำมัน แล้วน้ำมันที่วิ่งมาโดนความร้อนก็จะเหนี่ยวนำอากาศถูกจุดติดไฟที่บริเวณหัวเตา ซึ่งทำงานร่วมกับหัวเตาเผาแก๊ส LPG ปรกติ จะเห็นจากรูปว่าเตาจะมีฝาครอบสองชั้น ชั้นบนจะมีตัวหมุนกระจายแก๊ส เป็นตัวอุ่น ไฟที่ถูกจุดให้ติดจะคอยหล่อเลี้ยงโดมนี้ให้ร้อนตลอดเวลาทำให้ไฟมันเสถียร
การพัฒนานั้นก็มีการทำมาเรื่อยๆ อย่างแรกๆ เปลวไฟไม่กระจายตัว เกิดเผาไหมไม่สมบูรณ์ รูปแบบของขดท่อนั้นก็มีการศึกษาอยู่หลายแบบ จะเห็นได้ว่าหลังๆก็จะมีขดมากขึ้น และตำแหน่งในการวางก็มีเปลี่ยนแปลงเพื่อให้มีสมรรถภาพที่ดีขึ้น
ลักษณะของเปลวไฟที่ได้จากหัวเผาน้ำมันพืชที่พัฒนาแล้ว
1. ท่อทางเข้าน้ำมันพืช 2. ท่อ Pre-heat น้ำมันพืช
3. วาล์วปรับอัตราการไหลของไอน้ำมัน 4. Nozzle
5. Combustion chamber & Mixer 6. Flame holder
ชุดทดลองเบื้องต้น เพื่อศึกษาสมรรถนะของหัวเผาน้ำมันพืช
แต่ปัญหาสำหรับเตาแบบนี้คือ การอุดตัน เนื่องจากเมื่อใช้ไปนานๆจึงอุดตันนอซเซิล (nozzle) ตรงนี้ทาอาจารย์ก็กล่าวว่าต้องทำให้ดีกว่านี้ อีกทั้งเปลวไฟเองก็ยังรุนแรงเป็นสีส้ม การรักษาเสถียรภาพของเปลวไฟก็เป็นสิ่งที่ยังทำได้ไม่ดีนัก ซึ่งก็ต้อง ตั้งสมมุติฐานว่าปัจจัยใดจะมีผลต่อสมรรถนะของหัวเตาเผา แล้วก็ทำการทดลองปรับเปลี่ยนหลายๆตัวแปรไปเรื่อยๆ เพื่อหาความเชื่อโยงของตัวแปรต้นและตัวแปรตามว่าเกี่ยวของกันอย่างไร แล้วก็เอาความรู้เรื่องการเผาไหม้มาเทียบเคียวง และในการหรี่เร่งไฟก็ยังมีอุปสรรค ในการเร่งนั้นไม่มีปัญหาเพราะความร้อนจากการเผาไหม้มีเพียงพอ แต่ในการหรี่ เนืองจากพอหรี่ ตำแหน่งเปลวไฟก็จะเปลี่ยนไป ความร้อนไม่พอที่จะระเหยกลายเป็นไอได้ไม่ทัน นั้นคืดการกลไกป้อนกลับความร้อนมาสู่น้ำมันในสถานะของเหลวได้ไม่ทัน ตรงนี้ก็ทำให้ตองกลับมาคิดวิธีการป้อนกลับให้ดี ให้มีปริมาณการป้อนกลับความร้อนได้ไม่ต่ำกว่าที่มันต้องการเพื่อให้เกิดการระเหยกลายเป็นไอ
ปัญหาที่ทีมวิจัยพบหลังนำหัวเตาเผาน้ำมันมือสองไปทดสอบใช้งานประกอบอาหาร คือการตอบสนองต่อการหรี่เร่งช้า ทำให้พลังงานความร้อนที่ได้มีความร้อนคงที่ ไม่สามารถเร่งหรือหรี่ควบคุมไฟให้เหมาะแก่ความต้องการใช้งานได้ อีกทั้งหัวฉีดก็ยังมีโอกาสเกิดการอุดตันของน้ำมันได้ด้วย
แต่เมื่อมาถึงวันนี้แล้ว คำถามที่สำคัญที่สุด นั้นก็คือ concep ที่ว่ามานี้ ถ้ายังพัฒนาต่อไปจะสามารถแก้ไขปัญหาการอุดตันของคราบเขม่าจากน้ำมันพืชที่ นอซเซิล (nozzle)ได้หรือไม่ เพราะจริงๆแล้วมันอาจแก้ไขไม่ได้ เมื่อใช้น้ำมันพืชด้วยการเผาไหมอย่างนี้ อย่างไรก็ต้องเกิดเขม่าจนได้ เพราะในน้ำมันพืช ถ้าใช้ที่อุณภูมิสูงๆ มันก็จะปล่อยคาร์บอนลอยออกมา เป็นอนุภาคคาร์บอนเล็กๆ ในสถานะของแข็ง ทำให้ไปอุตันนอซเซิล (nozzle) นั้นเอง จากที่กล่าวมานี้ จึงเป็นไปได้ว่า อาจไม่ใช้นอซเซิล (nozzle) แล้ว แต่ต้องเปลี่ยน concep ใหม่อีกทั้งรูปลักษณ์ก็พยายามออกแบบให้มีหน้าตาน่าใช้งานมากขึ้น จะเห็นว่าในระยะแรกๆ เตาจะมีหน้าตาดูไม่น่าใช้งานเท่าไหร่
เหล่านี้จึงนำไปสู่เวอชั่นใหม่ที่กำลังคิดอยู่ เพื่อให้สิ่งที่ออกมานั้น ไม่ควรมีคราบเขม่าเกิดขึ้น รักษาเสถียรภาพของเปลวไฟได้
และเมื่อใดที่มุ่งหวังไว้ยังไปไม่ถึง ก็จะยังไม่ออกมาเป็นตัวผลิตภัณฑ์ เพราะหากจะให้ถึงเชิงพาณิชย์ได้นั้น สิ่งที่ผู้ประกอบการต้องการคือสามารถนำไปใชงานได้ หรี่เร่งไฟได้ตามต้องการ ซึ่งกว่าจะถึงตรงนั้นได อาจารย์จารุวรรณกล่าวว่ายังมีช่องว่างอีกกว้างมาก ทุกวันนี้แม้จะยังไม่ได้งบสนับสนุนเพิ่มเติมจากแหล่งใด อาจารย์ก็ได้พยายามทำไปเรื่อยๆก่อน รวมทั้งการวางแนวทางให้นักศึกษาสามารถนำไปทำเป็น วิทยาพิพนธ์ แต่ข้อจำกัดของนักษึกษาก็คือ ในการทำวิทยานิพนธ์นั้น แตกต่างจากเบสิครีเสิร์จ ซึ่งจุดนี้ก็ต้องอาศัยทั้งเวลาและความเข้าใจในการพัฒนาต่อไปเรื่อยๆ
สุดท้ายมีคลิปการทดลองการเผาไหม้ของเตาเผาน้ำมันพืชใช้แล้วมาฝากเพื่อนๆวิชาการ ซึ่งเปลวไฟอาจจะดูรุนแรงไปสักหน่อยนะคะ แต่ก็หวังว่า เมื่อไหร่ที่อาจารย์จารุวรรณ ได้คิดค้นเตาเผารูปแบบใหม่ไฉไลกว่าเดิมได้ เราจะรีบเกาะติดนำมาอวดกันที่นี้นะคะ
*หมายเหตุ
งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและแหล่งข้อมูลทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา
