เชื้อเพลิงชีวภาพ

พลังงานทดแทน
กังหันลม
เชื้อเพลิงชีวภาพ มวลชีวภาพ พลังงานความร้อนใต้พิภพ พลังงานน้ำ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง พลังงานคลื่น พลังงานลม

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

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) ในสหรัฐ ในประเทศไทยใช้เอทานอล 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

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

• Biomass Technical Brief เก็บถาวร 2006-03-07 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน, Simon Ekless, Intermediate Technology Development Group เก็บถาวร 2006-02-09 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน, retrieved 1 January 2005 from http://www.itdg.org/docs/technical_information_service/biomass.pdf เก็บถาวร 2006-03-07 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน.
• Smoke — the killer in the kitchen เก็บถาวร 2006-03-21 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน, Intermediate Technology Development Group เก็บถาวร 2006-02-09 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน, 19 March 2004, retrieved 1 January 2005 from http://www.itdg.org/?id=smoke_report_1 เก็บถาวร 2006-03-21 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• Reducing exposure to indoor air pollution เก็บถาวร 2006-02-08 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน, Intermediate Technology Development Group, 19 March 2004, retrieved 1 January 2005 from http://www.itdg.org/?id=smoke_report_3 เก็บถาวร 2006-02-08 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน

แหล่งข้อมูลอื่น

• แบคทีเรีย อี. โคไล ผลิตน้ำมันดีเซลในห้องทดลองได้แล้ว
• โครงการวิจัย "หมู่บ้านเชื้อเพลิงชีวภาพ" ในเยอรมนี
• เว็บไซต์เพื่อการศึกษาว่าด้วยชีวมวลและเชื้อเพลิงชีวภาพ
• เชื้อเพลิงชีวภาพของ IEA งานลำดับที่ 29 เก็บถาวร 2019-08-28 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน รายงานเพื่อทราบเกี่ยวกับแหล่งพลังงานเก่าแก่ที่สุดที่ของมนุษย์
• การปลดปล่อยของเชื้อเพลิงชีวภาพ
• เชื้อเพลิงชีวภาพคืออะไร? เก็บถาวร 2006-05-08 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• เครื่อเผาน้ำมันพืชบาบิงตัน
• GoodGrease.com ข่าวพลังงานจากน้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว
• การเดินทางสู่นิรันดร์
• วิดิทัศน์ของ BBC2 Newsnight ว่าด้วยก๊าซชีวภาพ เก็บถาวร 2006-04-10 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• เว็บไซต์ว่าด้วยเชื้อเพลิงทางเลือก เก็บถาวร 2006-02-18 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน