เชื้อเพลิงชีวภาพ

เชื้อเพลิงชีวภาพ (อังกฤษ: Biofuel) เป็น เชื้อเพลิง ที่ได้จาก ชีวมวล หรือ มวลชีวภาพ ซึ่งเป็นผลผลิตจากสิ่งมีชีวิต หรือ ผลิตผลจากการสร้างและสลายของสิ่งมีชีวิต (metabolic byproducts) เช่นมูลสัตว์ ซึ่งเป็น พลังงานทดแทน (Alternative energy) และเป็นพลังงานสะอาด (clean energy)ไม่เหมือนพลังงานจาก แหล่งธรรมชาติ อื่น เช่น ปิโตรเลียม ถ่านหิน และ เชื้อเพลิง นิวเคลียร์

พลังงานทดแทน
เชื้อเพลิงชีวภาพ มวลชีวภาพ พลังงานความร้อนใต้พิภพ พลังงานน้ำ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง พลังงานคลื่น พลังงานลม

การจัดกลุ่มเชื้อเพลิงชีวภาพ

ประเภทของแข็ง

เชื้อเพลิงชีวภาพประเภทของแข็งประกอบด้วย:

• ไม้ ดู เชื้อเพลิงไม้
• ฟาง และพืชแห้งอื่นเช่น หญ้ามิสแคนทัส (Miscanthus)
• ของเสียจากสัตว์ เช่น มูลสัตว์ปีก (poultry) หรือ มูลวัวควาย (dungs)
• พืชผัก เช่น ข้าวโพด ข้าว ถั่วเหลือง ถั่วลิสง ทานตะวัน มันสำปะหลัง และ ฝ้าย

ประเภทของเหลว

เชื้อเพลิงชีวภาพประเภทของเหลวประกอบด้วย:

• ชีวแอลกอฮอล์ — ดู เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์
  • เอทานอล ผลิตจาก อ้อย เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง รถยนต์ ใช้มากใน ประเทศบราซิล เอทานอลที่ผลิตจาก ข้าวโพดซึ่งใช้เป็น ออกซิเจเนเตอร์ (oxygenator) ใน USA ในเมืองไทย ใช้เอทานอล 10% ผสมกับน้ำมันเบนซิน ทำเป็นแก๊สโซฮอล์
  • เมทานอล ซึ่งผลิตได้จากกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ในสภาวะปราศจากออกซิเจน(Anaerobic digestion) ดูก๊าซชีวภาพประกอบ
  • บิวทานอล (Butanol) ได้จากการหมักกับแบคทีเรียเช่นกัน
• ผลิตภัณฑ์น้ำมันทางชีวภาพ (น้ำมันชีวภาพ) สามารถใช้ได้ในเครื่อง ดีเซล:
  • น้ำมันพืชเส้นตรง (Straight vegetable oil—SVO) เป็นน้ำมันพืชที่ถูกปรุงแต่งสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ดีเซลโดยตรง
  • ของเสียจากน้ำมันพืช (Waste vegetable oil—WVO) หรือน้ำมันพืชใช้แล้ว สามารถนำมาทำเป็น SVO ได้
  • ไบโอดีเซล ได้จาก ทรานสเอสเตอริฟิเคชัน (transesterification) ของ ไขมัน สัตว์ และ น้ำมัน พืช ซึ่งสามารถใช้ในเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลจากปิโตรเลียม

• น้ำมันและแก๊สสามารถผลิตได้จากของเสียต่างๆ ได้ดังนี้:
  • การสลายพอลิเมอร์โดยใช้ความร้อน สามารถสกัด มีเทน และน้ำมันที่คล้าย ปิโตรเลียม จากของเสียได้
  • มีเทน และน้ำมันสามารถสกัดได้จากบ่อกำจัดขยะมูลฝอยแบบการฝังกลบ (landfill) และ น้ำเสียที่เกิดจากขยะ (leachate)

ประเภทของแก๊ส

• ก๊าซชีวภาพ เกิดจากการสลายตัวตามธรรมชาติของ ขยะชุมชน หรือ ขยะมูลฝอย จากการเกษตรที่รวบรวมกันแล้วสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้
  • จะต้องมีสัตว์จำนวนมากพอที่จะทำให้เกิด ก๊าซชีวภาพ เพียงพอสำหรับการขับเครื่องยนต์
• แก๊สไม้ หรือ wood gas สามารถสกัดได้จาก ไม้ และสามารถใช้ในเครื่องยนต์ได้
• ไฮโดรเจน ผลิตได้จาก น้ำ โดย อิเล็กโตรไลสิส (electrolysis) หรือ โดย การแตก ของเชื้อเพลิง ไฮโดรคาร์บอน ใน ไฮโดรเจนรีฟอร์เมอร์ และโดยกระบวนการหมัก
• การแปรสภาพเป็นแก๊ส (Gasification) ที่ได้ผลผลิตออกมาคือ คาร์บอนมอนอกไซด์ (carbon monoxide) และ ไฮโดรเจน

ประเภทอื่นๆ

พลังงานที่มีในเชื้อเพลิงชีวภาพ

fuel type	Specific Energy Density (MJ/kg)	Volumetric Energy Density (MJ/l)
Solid Fuels
เชื้อเพลิงไม้	16 – 21
พืชแห้ง
ของเสียจากสัตว์
Chaff
Bagasse	9.6
Liquid Fuels
เมทานอล	19.9 – 22.7	15.9
เอทานอล	23.4 – 26.8	23.4
บิวทานอล	36.0	29.2
น้ำมันพืช
ไบโอดีเซล	37.8	33.3 – 35.7
Gaseous Fuels
มีเทน	55 – 55.7	Compression Dependent
ไฮโดรเจน	120 – 142	Compression Dependent
Fossil Fuels (comparison)
ถ่านหิน	29.3 – 33.5
แก๊สโซลีน	45 – 48.3	32 – 34.8
น้ำมันดีเซล	48.1	40.3
ก๊าซธรรมชาติ	37.3 MJ/m^3	Compression Dependent

ดูเพิ่ม

• alcohol as a fuel
• Biomass to Liquid
• biodiesel
• หญ้ามิสแคนทัส
• Switchgrass
• environmentalism
• pyrolysis
• thermal depolymerization
• waste vegetable oil

อ้างอิง

1. [1], เครื่องคำนวณก๊าซชีวภาพ
2. [2], Biomass Gasification
3. [3], Heating Value

• Biomass Technical Brief, Simon Ekless, Intermediate Technology Development Group, retrieved 1 January 2005 from http://www.itdg.org/docs/technical_information_service/biomass.pdf.
• Smoke — the killer in the kitchen, Intermediate Technology Development Group, 19 March 2004, retrieved 1 January 2005 from http://www.itdg.org/?id=smoke_report_1
• Reducing exposure to indoor air pollution, Intermediate Technology Development Group, 19 March 2004, retrieved 1 January 2005 from http://www.itdg.org/?id=smoke_report_3

แหล่งข้อมูลอื่น

• แบคทีเรีย อี. โคไล ผลิตน้ำมันดีเซลในห้องทดลองได้แล้ว
• โครงการวิจัย "หมู่บ้านเชื้อเพลิงชีวภาพ" ในเยอรมนี
• เว็บไซต์เพื่อการศึกษาว่าด้วยชีวมวลและเชื้อเพลิงชีวภาพ
• เชื้อเพลิงชีวภาพของ IEA งานลำดับที่ 29 รายงานเพื่อทราบเกี่ยวกับแหล่งพลังงานเก่าแก่ที่สุดที่ของมนุษย์
• การปลดปล่อยของเชื้อเพลิงชีวภาพ
• เชื้อเพลิงชีวภาพคืออะไร? 2006-05-08 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• เครื่อเผาน้ำมันพืชบาบิงตัน
• GoodGrease.com ข่าวพลังงานจากน้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว
• การเดินทางสู่นิรันดร์
• วิดิทัศน์ของ BBC2 Newsnight ว่าด้วยก๊าซชีวภาพ 2006-04-10 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• เว็บไซต์ว่าด้วยเชื้อเพลิงทางเลือก