พลังงาน
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไปที่: ป้ายบอกทาง, ค้นหา
สายฟ้าเป็นการเปลี่ยนแปลงพลังงาน รูปแบบหนึ่งที่สามารถมองเห็นได้
พลังงาน เป็นปริมาณพื้นฐานอย่างหนึ่ง ของกระบวนการในระบบกายภาพทุกอย่าง พลังงานในระบบเหล่านี้ ที่สภาวะหนึ่งๆ นิยามว่าเท่ากับ งาน ที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนจากสภาวะแรกเริ่ม (เรียกว่าระดับอ้างอิง) ไปยังสภาวะนั้นๆ
ตัวอย่างของพลังงานได้แก่ พลังงานไฟฟ้า ในแบตเตอรี่ พลังงานเคมีในอาหาร พลังงานความร้อนของเครื่องทำน้ำร้อน หรือพลังงานศักย์ของน้ำที่อยู่เหนือเขื่อน
พลังงานสามารถเปลี่ยนรูปจากรูปแบบหนึ่งไปสู่รูปแบบอื่นได้ โดยกฎการอนุรักษ์พลังงานระบุว่า ในระบบปิดนั้น พลังงานทั้งหมดที่ประกอบขึ้นจากพลังงานของส่วนย่อยๆ จะมีค่าคงที่เสมอ
พลังงานที่ว่านี้ไม่สามารถจะทำให้สูญสลายไปได้ เว้นแต่ว่าจะแปรเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของพลังงานในรูปแบบอื่น ยกตัวอย่างเช่น
- เปลี่ยนพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านเรือน (โดยใช้โซลาร์เซลล์)
- เปลี่ยนพลังงานสะสมที่มีอยู่ในน้ำที่เก็บไว้ในเขื่อน(พลังงานศักย์)มาเป็นพลังงานที่ใช้ขับเคลื่อนไดนาโม(พลังงานจลน์)ของโรงไฟฟ้า
และยังมีพลังงานอีกหลายรูปแบบที่เราสามารถนำมาใช้ได้แต่ยังไม่ได้นำมาใช้หรือยังไม่ได้คิดค้นขึ้นมา เช่น พลังงานจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบฟิวชั่น เป็นต้น
หากจะให้ความหมายตามภารกิจของกรมเชื้อเพลิงธรรมชาติแล้ว คำว่าเชื้อเพลิงธรรมชาติ จะหมายถึง ปิโตรเลียม (ก๊าซธรรมชาติ คอนเดนเสท และน้ำมันดิบ) และถ่านหิน
แต่ความหมายโดยทั่วไป จะหมายถึง วัสดุจากธรรมชาติที่สันดาปได้ เช่น ไม้ฟืน น้ำมันดิบ ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ ฯลฯ นับได้เป็นเชื้อเพลิงธรรมชาติ
ส่วนถ่านไม้ ดีเซล เบนซิน ฯลฯ ตามข้อเท็จจริงผลิตได้จากเชื้อเพลิงธรรมชาติข้างต้นดังกล่าว โดยฝีมือมนุษย์ อาจกล่าวได้ว่าไม่ใช่เชื้อเพลิงธรรมชาติ แต่มีต้นตอมาจากเชื้อเพลิงธรรมชาติครับ
พลังงานจะแบ่งเป็นประเภทใหญ่ ๆ 2 ประเภท คือ
1. พลังงานใช้แล้วหมด หรือพลังงานสิ้นเปลือง หรือพลังงานฟอสซิล และคำว่าเชื้อเพลิงธรรมชาติ ซึ่งเป็นชื่อของกรมจะมีคำจัดความอยู่ในความหมายนี้ ได้แก่ น้ำมัน หินน้ำมัน ทรายน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ ที่เรียกว่าใช้แล้วหมดไปก็เพราะสามารถหามาทดแทนไม่ทันการใช้ พลังงานเหล่านี้จะอยู่ใต้ดิน ถ้าไม่ขุดขึ้นมาใช้ในตอนนี้ เราจะเรียกว่า พลังงานสำรอง
2. พลังงานใช้ไม่หมด หรือพลังงานหมุนเวียน ได้แก่ ไม้ฟืน แกลบ กากชานอ้อย ชีวมวล น้ำจากเขื่อนเพื่อหมุนกังหันปั่นไฟ แสงอาทิตย์ ลม และคลื่น ที่ว่าใช้ไม่หมดก็เพราะสามารถหามาทดแทนได้ เช่น ปลูกป่าเอาไม้มาเป็นฟืน แสงอาทิตย์ก็ใช้อย่างไม่มีวันหมดสิ้น หากดูความหมายแล้ว หน่วยราชการภายในกระทรวงพลังงาน ที่ดูเกี่ยวกับเรื่องพลังงานทดแทน คือ กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงานครับ
หินน้ำมัน (Oil shale) เป็นคำสามัญที่ใช้เรียก หินดินดานที่มีสีน้ำตาลเข้มจนถึงดำ เป็นหินดินดานที่มีองค์ประกอบเป็นสารบิทูมินัส (bituminous material) ที่เรียกว่า คีโรเจน (kerogen) เป็นปริมาณสูงพอสมควร เมื่อมีการนำหินน้ำมันไปกลั่นแล้ว สามารถให้ปิโตรเลียมได้
คีโรเจนในหินน้ำมันสามารถแยก/นำออกมาได้ ด้วยขบวนการทางเคมีโดยการเผาเพื่อให้ความร้อนเข้าไป (pyrolysis) ระหว่างการเกิดขบวนการ pyrolysis นั้น หินน้ำมันจะถูกเผาด้วยความร้อนที่สูงถึง 450-500 องศาเซลเซียส ภายใต้ภาวะที่ไร้อากาศ ทำให้คีโรเจนกลั่นตัวออกมากลายไปเป็นน้ำมัน และสามารถทำการแยกออกมาได้ ขบวนการนี้เรียกว่า "retorting" แต่ในบางครั้ง มีการนำเอาหินน้ำมันมาเผาโดยตรง เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงคุณภาพต่ำ (low grade fuel)
The United States Office of Naval Petroleum and Oil Shale Reserves ได้ทำการประมาณการปริมาณสำรองหินน้ำมันของโลก ว่ามีน้ำมัน ถึง 1,662 พันล้านบาเรล โดยที่ในประเทศสหรัฐอเมริกานั้น มี 1,200 พันล้านบาเรล (http://en.wikipedia.org/wiki/Oil-shale#endnote-www.eia.doe.gov.58)
ปัจจุบันนี้ มีการทำเหมืองหินน้ำมัน ที่ ประเทศแอสโทเนีย รัสเซีย บราซิล และจีน แต่อย่างไรก็ตามการผลิตน้ำมันจากหินน้ำมันนับวันมีแต่จะลดลง เพราะเหตุผลทางด้านเศรษฐศาสตร์ และมลภาวะที่เกิดจากการเผาหินน้ำมัน
ในทางธรณีวิทยานั้น หินน้ำมันเกิดจากการตกตะกอนของสารอินทรีย์ในสภาพแวดล้อมที่เป็นทะเลสาบ (lake)
ทะเลสาบน้ำกร่อย (lagoon) ที่ถูกปิดล้อมด้วยสันทราย (sand bar) หรือแนวปะการัง (reef) lagoon)
ทะเลสาบ และบึงที่ถูกปิดล้อมต่างๆ (oxbow lakes, muskegs)
ดังนั้น จึงเป็นที่เข้าใจกันโดยทั่วไปแล้วว่า หินน้ำมันนั้น เกิดจาการสะสมตัวของทรากสาหร่าย (algal debris) เมื่อพืชเหล่านั้นตายในสภาพแวดล้อมที่เป็นทะเลสาบพีท (peat swamp environments)
ทรากสารอินทรีย์ (biomass) เหล่านั้นจึงตกอยู่ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีน้ำ โดยไม่มีออกซิเจน (anaerobic aquatic environments) เมื่อปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่น้อยมาก จึงช่วยให้สารอินทรีย์ไม่มีการย่อยสลาย (decay) ไปอย่างสมบูรณ์แบบโดยแบคทีเรีย และขบวนการออกซิเดชั่น
ทรากสารอินทรีย์ที่รอดพ้นจากการย่อยสลาย จึงถูกเก็บรักษาไว้กลายเป็นหินน้ำมัน โดยสภาพแวดล้อมดังกล่าว ดำรงอยู่ต่อมาอย่างยาวนาน จนสามารถสร้างชั้นหินตะกอนที่มีการสะสมตัวของสาหร่ายเหล่านั้น
สิ่งที่หินน้ำมันไม่เหมือนกันกับถ่านหิน คือ หินน้ำมันมีปริมาณของธาตุต่างๆ และเถ้าสูงมาก จึงไม่นิยมนำมาเผาเป็นเชื้อเพลิงโดยตรง แต่จะมีการกลั่นเอาน้ำมันออกมามากกว่า เพราะมีความสะดวกในการกำจัดกากที่เหลือได้สะดวกกว่า
การตกตะกอนของชั้นสาหร่ายภายในชั้นหินตะกอนมีการเรียงลำดับ ดังนี้
1. การอัดตัว (compaction) ที่เกิดจากน้ำหนักกดทับของชั้นหินตะกอนบนทรากสารอินทรีย์
2. การระเหยไปของน้ำที่อยู่ในชั้นพีทที่อยู่ระหว่างเศษพืช
3. การกดทับต่อไปเรื่อยๆ น้ำก็จะถูกขับออกไปจากโครงสร้างในเซลของพืช
4. ผลอันเนื่องมาจากความร้อน และน้ำหนักที่เกิดจากการกดทับ น้ำก็จะถูกขับออกจากโมเลกุลของพืช
5. เกิดขบวนการ methanogenesis ซึ่งเป็นการเกิดขบวนการที่สามารถเทียบได้ กับการเผาถ่านไม้ภายใต้ความกดดัน ที่ทำให้เกิดก๊าซมีเทนขึ้นมา ทำให้มีการผลักไฮโดรเจน และคาร์บอนบางส่วนออกไป รวมทั้งออกซิเจนบางส่วนที่ยังเหลืออยู่ (เช่น น้ำ) ออกไป
6. เกิดขบวนการ dehydrogenation เป็นการเกิดการย้าย hydroxyl groups จากเซลลูโลส และโมเลกุลของพืชต่างๆ กลายเป็นผลผลิตของ hydgen-reduced coals
แต่อย่างไรก็ตาม ความร้อนและความกดดันที่เกิดในขบวนการเกิดหินน้ำมันนี้ ไม่สูงเท่ากับที่ทำให้เกิดปิโตรเลียม บางครั้งหินน้ำมันถูกเรียกว่า "หินที่ไหม้ไฟ , the rock that burns"
การทำน้ำมันจากหินน้ำมัน มี 2 แบบ คือ
1. การทำเหมือง (mining) เป็นการทำเหมืองทั้งแบบเหมืองเปิด และเหมืองใต้ดิน เมื่อได้หินน้ำมันมาแล้ว จึงขนส่งไปยังโรงผลิตน้ำมัน โดยเผาหินน้ำมันที่อุณหภูมิ 450-500 องศาเซลเซียส
2. in-situ คือการเผาหินน้ำมันที่อยู่ภายในแหล่งใต้ดินโดยตรง โดยการเจาะให้เกิดรอยแตกในหินน้ำมัน แล้วจึงให้ความร้อนเข้าไปในชั้นหินน้ำมัน ทำให้เกิดเป็นก๊าซ และน้ำมันออกมา
บริษัท Shell Oil Company เคยมีการวิจัย ชื่อ Mahogany Research Project โดยการใช้ไฟฟ้าในการให้ความร้อน โดยวิธี in-situ ที่รัฐโคโลราโด สหรัฐอเมริกา เมื่อได้ก๊าซ และน้ำมันออกมาจากชั้นหินน้ำมันใต้ดินแล้ว จึงมีการปั๊มผลผลิตขึ้นสู่พื้นดินต่อไป
ด้านเศรษฐศาสตร์ โครงการผลิตน้ำมันจากหินน้ำมัน มักจะถูกหยิบยกขึ้นมาปัดฝุ่นทุกครั้ง
หลังจากเกิดขึ้นหลายครั้งในประวัติศาสตร์ที่ผ่านมา ทุกครั้งที่เกิดวิกฤตการด้านพลังงานปิโตรเลียม ก็จะมีโครงการวิจัยการทำเหมือง และผลิตหินน้ำมันเพื่อไปผลิตเป็นน้ำมัน โดยมีหลายประเทศในโลก ได้ทดลองนำหินน้ำมันมากลั่นในระดับโรงงานต้นแบบ เสมอมา
เมื่อ ปี 2005 บริษัท Royal Dutch Shell ได้ประกาศว่า การผลิตน้ำมันโดยวิธี in-situ นั้น มีความเป็นไปได้ เมื่อน้ำมันดิบมีราคา 30 เหรียญสหรัฐ/บาเรล
แต่ปัญหาอยู่ที่ว่า อัตราการใช้พลังงานในการผลิตน้ำมันจากหินน้ำมันเมื่อเทียบกับผลตอบแทน (energy returned on energy invested, EROEI) แล้ว พบว่าการผลิตน้ำมันจากหินน้ำมัน โดยทั่วไปนั้น มีค่า EROEI ต่ำมาก
ขณะนี้ รัฐบาลประเทศจีนซึ่งกำลังเผชิญกับปัญหาน้ำมันมีราคาสูงขึ้น มีความกระตือลือร้นมากในโครงการวิจัย/พัฒนาหินน้ำมัน โดยให้ทุนวิจัยจำนวนมากในโครงการต่างๆ เพื่อผลิตน้ำมันจากหินน้ำมัน
ข้อคำนึงเรื่องผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การทำเหมืองหินน้ำมันแบบเหมืองเปิดมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้ เช่นเดียวกับการทำเหมืองเปิดจากทรัพยากรธรรมชาติอื่นๆ
ส่วนในขบวนการกลั่น ก็จะเกิด เถ้า และสิ่งเหลือทิ้งต่างๆ
นอกจากนี้หินน้ำมันยังมีการขยายตัว ถึง 30% หลังจากการเผา ทำให้เกิดกากที่เหลือจำนวนมากมายมหาศาล
และในขบวนการดังกล่าวต้องมีการใช้น้ำเป็นจำนวนมาก จึงต้องมีแหล่งน้ำสำรองให้เพียงพอด้วยเช่นกัน
อย่างไรก็ตามขณะนี้ วิธี in-situ เป็นวิธีที่น่าจะมีความจูงใจที่สุด
แต่ข้อด้อย คือ ในการผลิตน้ำมันจากหินน้ำมันก่อให้เกิด greenhouse gas มากเป็น 4 เท่า ของการผลิตน้ำมันจากแหล่งปิโตรเลียม
กรุณาหาข้อมูลเพิ่มเติมได้อีก จาก google.com ในหัวข้อ
non-conventional oil
future energy development
abiogenic petroleum origin
Mahogany research project
bituminous coal
1. ปริมาณพลังงานของเชื้อเพลิง (ค่าความร้อนสุทธิ) หรือ Energy content of fuel (Net calorific value)
1.1 พลังงานเชิงพาณิชย์ (Commercial energy)
ประเภท (หน่วย) กิโลแคลอรี่/หน่วย ตันเทียบเท่าน้ำมันดิบ/ล้านหน่วย เมกะจูล/หน่วย พันบีทียู/หน่วย
น้ำมันเตา (ลิตร) 9500 941.24 39.77 37.70
น้ำมันดีเซล (ลิตร) 8700 861.98 36.42 34.52
ถ่านโค้ก (กก.) 6600 653.92 27.06 26.19
ขอเพิ่มเติมในสิ่งที่ไม่ได้ถาม แต่ก็น่าสนใจดีที่จะทราบเอาไว้ เพื่อเป็นความรู้ในเรื่องค่าความร้อนของพลังงานอื่นๆ
น้ำมันดิบ (ลิตร) 8680 860.00 36.33 34.44
ก๊าซธรรมชาติเหลว 7900 782.72 33.07 31.35
ก๊าซธรรมชาติ
1. ชื้น (ลูกบาศก์ฟุต) 248 24.57 1.04 0.98
2. แห้ง (ลูกบาศก์ฟุต) 244 24.18 1.02 0.97
ก๊าซปิโตรเลียมเหลว (ลิตร) 6360 630.14 26.62 25.24
น้ำมันเบนซิน (ลิตร) 7520 745.07 31.48 29.84
น้ำมันเครื่องบิน (ลิตร) 8250 817.40 34.53 32.74
น้ำมันก๊าด (ลิตร) 8250 817.40 34.53 32.74
1.2 พลังงานหมุนเวียน (Renewable energy)
ฟืน (กก.) 3820 378.48 15.99 15.16
ถ่าน (กก.) 6900 683.64 28.88 27.38
ข้อมูลเพิ่มเติมอีกเช่นกัน
แกลบ (กก.) 3440 340.83 14.40 13.65
กากอ้อย (กก.) 1800 178.34 7.53 7.14
ขยะ (กก.) 1160 114.93 4.86 4.60
ขี้เลื่อย (กก.) 2600 257.60 10.88 10.32
วัสดุเหลือใช้จากการเกษตร(กก.)3030 300.21 12.68 12.02
ข้อมูล จากกระทรวงพลังงาน
พลังงาน (เชื้อเพลิง) ทั้งหลายที่กล่าวมาข้างต้น เมื่อถูกเผาไหม้แล้ว นอกจากจะก่อให้เกิดประโยชน์ ทางด้านอุตสาหกรรมการผลิต และการขนส่ง ตลอดจนการใช้งานในครัวเรือนแล้ว
ยังจะเกิดของเสียได้ด้วยเช่นกัน ในรูปของ ของแข็ง (ควัน ฝุ่น เถ้า กาก ฯลฯ) และก๊าซ (คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ฯลฯ) ที่สามารถนับได้ว่าเป็นมลพิษ ในสภาพแวดล้อมปัจจุบันนี้ ที่มีการบริโภคพลังงานต่างๆ อย่างมหาศาลทั้งเพื่อการพาณิชย์ และในครัวเรือน โดยมีปริมาณสูงสุดที่เกิดขึ้นอย่างมากที่สุด ตั้งแต่เกิดมีมนุษย์ขึ้นมาอาศัยอยู่บนโลกใบนี้
แต่อย่างไรก็ตาม ทุกคน/ทุกประเทศในโลกก็กำลังตระหนักถึงปัญหามลพิษ และผลกระทบต่างๆ ในการใช้พลังงานอย่างฟุ่มเฟือย จึงเกิดความพยายามหาทางแก้ไข/ร่วมมือกัน เพื่อให้โลกของเราสามารถกลับมามีสภาพแวดล้อมเหมือนเดิม แต่ถึงจะทำไม่ได้ทั้งหมด เพราะเป็นไปไม่ได้อยู่แล้ว อย่างน้อยที่สุด ก็ช่วยให้เกิดการตระหนักว่าถึงเวลาแล้ว ว่าเรื่องมลพิษที่เกิดจาการบริโภคพลังงานอย่างมากมายมหาศาลในปัจุบันนี้ เป็นปัญหาของทุกคนที่ต้องให้ความร่วมมือกันต่อไป
2. ประเทศไทยมีการใช้ถ่านโค้กในอุตสาหกรรมหนักต่างๆ เช่น การผลิตเหล็กกล้า
3. ประเทศไทยมีข้อกำหนด หรือข้อบังคับในการนำเข้าถ่านโค้กจากต่างประเทศ ที่กำกับ และดูแลโดยกรมศุลกากร
4. การกำหนดชนิดของเชื้อเพลิง มักจะกำหนดโดยการใช้
4.1 องค์ประกอบ คุณสมบัติ และลักษณะ ทางฟิสิกส์ และเคมี
4.2 ค่าความร้อน
5. โดยทั่วไปแล้วยังไม่พบว่ามีการใช้ถ่านโค้กเป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือนแต่อย่างใด
จุดวาบไฟ (flash point) ของน้ำมันดีเซลนั้น มีความสำคัญมาก เพราะเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่ใช้เป็นค่ามาตรฐานสากลของน้ำมันเชื้อเพลิงชนิดต่างๆ ที่ใช้ผลิตขึ้นมาใช้กันในปัจจุบัน
ดังนั้น ขออธิบาย คำว่า จุดวาบไฟ ตามข้อมูลที่แปล และเรียบเรียงจาก http://enwikipedia.org/wiki/Flash-point ดังนี้
จุดวาบไฟ (flash point) คือ จุดที่ ณ อุณหภูมิที่ต่ำที่สุด (lowest temperature) ของของเหลวที่เป็นสารจุดไฟติด (flammable liquid) นั้น ผสมรวมเข้ากับอากาศแล้ว สามารถจุดติดจนลุกเป็นไฟขึ้นมา โดยมีอุณหภูมิของจุดวาบไฟนั้นจะมีความแตกต่างกันไปตามชนิดของของเหลวนั้นๆ
ณ อุณหภูมินี้เองที่ไอระเหยของของเหลวแต่ละชนิด จะสามารถลุกติดไฟต่อไปได้ ถึงแม้ว่าจะมีการนำสารต้นกำเนิดไฟ เช่น ไม้ขีดไฟ ออกไปแล้ว ก็ตาม
เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นต่อไปอีก ก็จะเกิดเป็น จุดที่เกิดการติดไฟ (fire point) ต่อไป ซึ่งหมายความว่าไอระเหยของสารดังกล่าว ได้มีการเผาไหม้ต่อไป อย่างต่อเนื่อง หลังจากเกิดการจุดไฟติดแล้ว
กลไกการเกิด/กลศาสตร์ (mechanism) เนื่องจาก ของเหลวที่เป็นสารจุดไฟติดทุกชนิด จะมีความดันไอ (vapor pressure) ที่เป็นองค์ประกอบหนึ่งของอุณหภูมิของของเหลวนั้น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นความดันไอของของเหลวก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เมื่อความดันไอสูงขึ้นความเข้มข้นของไอระเหยของของเหลวที่เป็นสารติดไฟในอากาศก็เพิ่มสูงขึ้นเช่นกัน
ดังนั้น อากาศที่อยู่ภายใต้อุณหภูมิที่สมดุลย์ (equilibrium conditions) จึงเป็นส่วนสำคัญในการประเมินค่าความเข้มข้นของความเข้มข้นของไอของของของเหลวที่เป็นสารจุดไฟติด ของเหลวที่เป็นสารจุดไฟติดแต่ละชนิด จึงจะต้องมีความเข้มข้นของเชื้อเพลิงในอากาศในระดับหนึ่งที่จะดำรงความจุดไฟติดเอาไว้ จุดวาบไฟเป็นจุดที่มีอุณหภูมิต่ำที่สุดที่สามารถทำให้ไอของเชื้อเพลิง (evaporated fuel) ที่มีอยู่ในอากาศเริ่มเกิดการจุดไฟติด
การวัดจุดวาบไฟ (measuring flash points)
ปกติแล้วการวัดค่าของจุดวาบไฟของเชื้อเพลิงเหลว (liquid fuel) จะใช้เครื่องมือ ที่ชื่อว่า Pensky-Martens closed cup เครื่องมือนี้มีลักษณะเป็นถ้วยขนาดเล็กที่บรรจุของเหลวที่ต้องการวัดค่า เมื่อมีการค่อยๆ ให้ความร้อนเพื่อหาค่าจุดวาบไฟนั้น ของเหลวก็จะถูกเขย่า/กวน ตลอดเวลา เพื่อให้ความร้อนที่ให้แก่ถ้วยทดลองนั้น ได้เกิดกระจายไปอย่างทั่วถึงตลอดภาชนะ เมื่อถึงระดับต่างๆ ที่กำหนดไว้ ก็มีการจุด/ใส่เปลวไฟเข้าไปในถ้วยดังกล่าวโดยตรง เมื่อถึงจุดวาบไฟของสารในถ้วยแต่ละชนิด ก็จะเกิดการติดไฟขึ้นมา ก็ให้บันทึกค่าต่างๆ เอาไว้ ต่อไป
ตัวอย่างของจุดวาบไฟของสารต่างๆ (example of fuel flash points)
น้ำมันเชื้อเพลิงต่างๆ (petrol, gasoline) เป็นเชื้อเพลิงที่ทำให้เครื่องยนต์มีการขับเคลื่อน ด้วยการจุดระเบิด (spark) โดยน้ำมันเชื้อเพลิงจะเริ่มต้นด้วยการผสมกับอากาศ ภายใต้จุดจำกัดที่เกิดการจุดติดไฟ และถูกเผาที่อุณหภูมิเหนือจุดวาบไฟ หลังจากนั้นจึงจุดไฟติดด้วยปลั๊กจุดระเบิด (spark plug)
ทั้งนี้ น้ำมันเชื้อเพลิงจะต้องไม่สามารถที่จะจุดไฟติดได้ในเครื่องยนต์ที่ร้อนจัด
ดังนั้น น้ำมันเชื้อเพลิง (gasoline) จึงต้องมีจุดวาบไฟต่ำ (low flash point) และมีอุณหภูมิในการติดไฟด้วยตนเองสูง(high autoignition temperature)
เครื่องยนต์ดีเซลนั้น ได้รับการออกแบบมาสำหรับใช้ในเครื่องยนต์ที่ใช้แรงดันสูง (high-compression engine) อากาศจะถูกอัดจนกระทั่งมีความร้อนที่สูงกว่า อุณหภูมิที่เกิดการจุดไฟติดด้วยตัวเองของน้ำมันดีเซล หลังจากนั้น น้ำมันดีเซลจะถูกฉีดเข้าไปในห้องเครื่องในลักษณะเป็นฝอยกระจายที่มีความดันสูง แล้วควบคุมให้น้ำมันและอากาศอยู่ภายใต้การจุดไฟติด แต่ไม่มีต้นกำเนิดของการจุดไฟติด ดังนั้น น้ำมันดีเซลจึงต้องมีจุดวาบไฟสูง (high flash point) และมีอุณหภูมิในการติดไฟด้วยตนเองต่ำ (low ignition temperature)
น้ำมันเบนซิน (petrol) : flash point : > -45 degree celcius
autoignition temperature : 246 degree celcius
น้ำมันดีเซล (diesel) : flash point : > 62 degree celcius
autoignition temperature : 210 degree celcius
น้ำมันเครื่องบินไอพ่น (jet fuel) : flash point : 50 degree celcius
autoignition temperature : 210 degree celcius
ตัวอย่างมาตรฐานน้ำมันดีเซล ที่กำหนดโดย หน่วยงานที่ดูแลด้านสิ่งแวดล้อมและที่พักอาศัย ของประเทศออสเตรเลีย (Department of the Environment and Heritage, GPO Box 787 Parkes ACT 2600 Australia) นั้น
กำหนดค่ามาตรฐานของ flash point ของน้ำมันดีเซล เอาไว้ดังนี้ 61.5 องศาเซลเซียส (ขั้นต่ำที่สุด) ตามมาตรฐาน ASTM D93
ค่าความร้อนสุทธิ ฟืน = 3820 กิโลแคลอรี/กก. , ขี้เลื่อย = 2600 กิโลแคลอรี/กก.
ถาม 1. ฟืนที่วัดนี้เป็นฟืนแห้งหรือฟืนสด? ความชื้นกี่%?
ตอบ 1. ฟืน หมายถึงไม้แห้ง ไม่ใช้ไม้สดๆ ที่ตัดมาจากต้นไม้ใหม่ๆ
ดังนั้น ฟืนจึงน่าจะหมายถึงไม้ที่น้ำในเนื้อไม้สูญหายไปแล้วบ้างจนกลายเป็นไม้แห้ง
ถาม 2. ขี้เลื่อยที่วัดนี้แห้งหรือสด? ความชื้นกี่%?
ตอบ 2. ขี้เลื่อย หมายถึงขี้เลื่อยแห้ง เป็นขี้เลื่อยที่ได้จากการเลื่อยไม้แปรรูปต่างๆ ที่กำลังนำไปใช้ใน การก่อสร้าง หรือเศษขี้เลื่อยที่ได้จากการแกะสลัก และทำเฟอร์นิเจอร์ไม้ต่างๆ
ดังนั้น ขี้เลื่อยจึงน่าจะหมายถึงขี้เลื่อยที่ได้มาจากไม้แห้ง เพราะมีเพียงไม้แห้งเท่านั้น ที่สามารถนำเอามาใช้งานในลักษณะต่างๆ ได้
ถาม 3. ปีกไม้ยางพาราสด จะมีค่าความร้อนเท่าไร?
ตอบ 3. ปีกไม้ยาวพาราสด น่าจะมีค่าความร้อนน้อยกว่าฟืน เพราะยังมีความชื้นแทรกอยู่ในเนื้อไม้อยู่มาก/พอสมควร
ดังนั้น ถ้าทิ้งให้ปีกไม้ยางพาราสดได้ผ่านเวลาไประยะหนึ่งให้มีมีการระเหยเอาความชื้นออกไปบ้าง ก็น่าจะมีคุณสมบัติเป็นฟืนที่ดีได้
ถาม 4. ขี้ฝุ่นไม้ยางพาราแห้ง ที่เกิดจากการขัดกระดาษทราย จะมีค่าความร้อนเท่าไร?
ตอบ 4. ขี้ฝุ่นไม้ยางพาราแห้ง ที่เกิดจากการขัดกระดาษทราย น่าจะมีค่าความร้อนประมาณเท่ากับ/ไม่แตกต่าง/แตกต่างไม่มากนัก เมื่อนำมาเทียบเคียงกับขี้เลื่อยที่ได้จากไม้ชนิดอื่นๆ
ก่อนอื่น คงต้องสร้างความเข้าใจในเบื้องต้นเสียก่อน ว่า เชื้อเพลิง คือจุดเริ่มต้นของพลังงานต่างๆ ที่ขับเคลื่อนให้สิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะเป็นพืชหรือสัตว์ เกิดการมีชีวิตอยู่ต่อไปตามธรรมชาติ ในทิศทางที่เป็นไป/ต้องการ เป็นการดำรงไว้ซึ่งการมีชีวิตอยู่ อย่างคงสภาพเป็นปกติสุขในชีวิตประจำวัน
ยกตัวอย่าง เช่น พืช/ต้นไม้ต้องอาศัยพลังงานแสงแดดจากดวงอาทิตย์ โดยแสงสว่างที่พืช/ต้นไม้ได้รับนั้น มันสามารถนำมาใช้ประโยชน์ ในขบวนการสังเคราะห์แสงในเวลากลางวัน โดยคลอโรฟิลในใบไม้สามารถเปลี่ยนน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ให้กลายเป็นแป้งและน้ำตาลเพื่อดำรงชีวิตให้เจริญเติบโต ต่อไป
เชื้อเพลิง สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่ม ได้แก่ พลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน และพลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะต่างๆ ทั้งทางบก ทางน้ำ และทางอากาศ เป็นต้น
ดังนั้น เชื้อเพลิงที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ที่ถ้าจะหมายถึงชีวิตประจำวันของคนเท่านั้น ก็พอจะอธิบายได้ดังนี้
1. พลังงานไฟฟ้า ที่ใช้ในการเดินเครื่อง/การทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหลาย ที่ให้ แสงสว่าง ความร้อน ความเย็น ความบันเทิง/ความรู้ การประกอบอาหาร โสตทัศนูปกรณ์ ระบบสารสนเทศ/ไอที ระบบขนส่งมวลชนระบบรางที่ใช้ไฟฟ้า ฯลฯ
โรงผลิตกระแสไฟฟ้า ได้พลังงานจาก น้ำ ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
2. พลังงานความร้อน ที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีหม้อต้มน้ำขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมอาหารและสิ่งทอ การใช้ความร้อนในการถลุงและหลอมเหล็ก การใช้ความร้อนในการผลิตปูนซีเมนต์ การใช้ความร้อนในการอบ/ทำให้แห้ง ฯลฯ
วัตถุดิบในการให้พลังงานความร้อน คือ พลังงานไฟฟ้า ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
3. พลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะ ซึ่งต้องนำไปใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องยนต์ต่างๆ ให้เกิดการเคลื่อนที่ ไม่ว่าจะอยู่ใน ระบบถนน/ทางหลวง/ทางด่วนพิเศษ ระบบราง หรือทางน้ำทั้งทางแม่น้ำหรือทะเล/มหาสมุทรก็ตาม ล้วนต้องใช้พลังงานที่เป็นเชื้อเพลิงจาก พลังงานไฟฟ้า ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
สรุป เชื้อเพลิงที่ใช้ในชีวิตประจำวันก็ได้แก่เชื้อเพลิงที่นำสู่การกำเนิดพลังงานตามที่กล่าวมาแล้วดังข้างต้น
เชื้อเพลิง สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่ม ได้แก่ พลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน และพลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะต่างๆ ทั้งทางบก ทางน้ำ และทางอากาศ เป็นต้น
ดังนั้น เชื้อเพลิงที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ที่ถ้าจะหมายถึงชีวิตประจำวันของคนเท่านั้น ก็พอจะอธิบายได้ดังนี้
1. พลังงานไฟฟ้า ที่ใช้ในการเดินเครื่อง/การทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหลาย ที่ให้ แสงสว่าง ความร้อน ความเย็น ความบันเทิง/ความรู้ การประกอบอาหาร โสตทัศนูปกรณ์ ระบบสารสนเทศ/ไอที ระบบขนส่งมวลชนระบบรางที่ใช้ไฟฟ้า ฯลฯ
โรงผลิตกระแสไฟฟ้า ได้พลังงานจาก น้ำ ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
2. พลังงานความร้อน ที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีหม้อต้มน้ำขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมอาหารและสิ่งทอ การใช้ความร้อนในการถลุงและหลอมเหล็ก การใช้ความร้อนในการผลิตปูนซีเมนต์ การใช้ความร้อนในการอบ/ทำให้แห้ง ฯลฯ
วัตถุดิบในการให้พลังงานความร้อน คือ พลังงานไฟฟ้า ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
3. พลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะ ซึ่งต้องนำไปใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องยนต์ต่างๆ ให้เกิดการเคลื่อนที่ ไม่ว่าจะอยู่ใน ระบบถนน/ทางหลวง/ทางด่วนพิเศษ ระบบราง หรือทางน้ำทั้งทางแม่น้ำหรือทะเล/มหาสมุทรก็ตาม ล้วนต้องใช้พลังงานที่เป็นเชื้อเพลิงจาก พลังงานไฟฟ้า ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
สรุป เชื้อเพลิงที่ใช้ในชีวิตประจำวันก็ได้แก่เชื้อเพลิงที่นำสู่การกำเนิดพลังงานตามที่กล่าวมาแล้วดังข้างต้น
เชื้อเพลิง สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่ม ได้แก่ พลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน และพลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะต่างๆ ทั้งทางบก ทางน้ำ และทางอากาศ เป็นต้น
ดังนั้น เชื้อเพลิงที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ที่ถ้าจะหมายถึงชีวิตประจำวันของคนเท่านั้น ก็พอจะอธิบายได้ดังนี้
1. พลังงานไฟฟ้า ที่ใช้ในการเดินเครื่อง/การทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหลาย ที่ให้ แสงสว่าง ความร้อน ความเย็น ความบันเทิง/ความรู้ การประกอบอาหาร โสตทัศนูปกรณ์ ระบบสารสนเทศ/ไอที ระบบขนส่งมวลชนระบบรางที่ใช้ไฟฟ้า ฯลฯ
โรงผลิตกระแสไฟฟ้า ได้พลังงานจาก น้ำ ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
2. พลังงานความร้อน ที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีหม้อต้มน้ำขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมอาหารและสิ่งทอ การใช้ความร้อนในการถลุงและหลอมเหล็ก การใช้ความร้อนในการผลิตปูนซีเมนต์ การใช้ความร้อนในการอบ/ทำให้แห้ง ฯลฯ
วัตถุดิบในการให้พลังงานความร้อน คือ พลังงานไฟฟ้า ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
3. พลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะ ซึ่งต้องนำไปใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องยนต์ต่างๆ ให้เกิดการเคลื่อนที่ ไม่ว่าจะอยู่ใน ระบบถนน/ทางหลวง/ทางด่วนพิเศษ ระบบราง หรือทางน้ำทั้งทางแม่น้ำหรือทะเล/มหาสมุทรก็ตาม ล้วนต้องใช้พลังงานที่เป็นเชื้อเพลิงจาก พลังงานไฟฟ้า ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
สรุป เชื้อเพลิงที่ใช้ในชีวิตประจำวันก็ได้แก่เชื้อเพลิงที่นำสู่การกำเนิดพลังงานตามที่กล่าวมาแล้วดังข้างต้น
เชื้อเพลิง สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่ม ได้แก่ พลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน และพลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะต่างๆ ทั้งทางบก ทางน้ำ และทางอากาศ เป็นต้น
ดังนั้น เชื้อเพลิงที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ที่ถ้าจะหมายถึงชีวิตประจำวันของคนเท่านั้น ก็พอจะอธิบายได้ดังนี้
1. พลังงานไฟฟ้า ที่ใช้ในการเดินเครื่อง/การทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหลาย ที่ให้ แสงสว่าง ความร้อน ความเย็น ความบันเทิง/ความรู้ การประกอบอาหาร โสตทัศนูปกรณ์ ระบบสารสนเทศ/ไอที ระบบขนส่งมวลชนระบบรางที่ใช้ไฟฟ้า ฯลฯ
โรงผลิตกระแสไฟฟ้า ได้พลังงานจาก น้ำ ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
2. พลังงานความร้อน ที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีหม้อต้มน้ำขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมอาหารและสิ่งทอ การใช้ความร้อนในการถลุงและหลอมเหล็ก การใช้ความร้อนในการผลิตปูนซีเมนต์ การใช้ความร้อนในการอบ/ทำให้แห้ง ฯลฯ
วัตถุดิบในการให้พลังงานความร้อน คือ พลังงานไฟฟ้า ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
3. พลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะ ซึ่งต้องนำไปใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องยนต์ต่างๆ ให้เกิดการเคลื่อนที่ ไม่ว่าจะอยู่ใน ระบบถนน/ทางหลวง/ทางด่วนพิเศษ ระบบราง หรือทางน้ำทั้งทางแม่น้ำหรือทะเล/มหาสมุทรก็ตาม ล้วนต้องใช้พลังงานที่เป็นเชื้อเพลิงจาก พลังงานไฟฟ้า ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
สรุป เชื้อเพลิงที่ใช้ในชีวิตประจำวันก็ได้แก่เชื้อเพลิงที่นำสู่การกำเนิดพลังงานตามที่กล่าวมาแล้วดังข้างต้น
เชื้อเพลิง สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่ม ได้แก่ พลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน และพลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะต่างๆ ทั้งทางบก ทางน้ำ และทางอากาศ เป็นต้น
ดังนั้น เชื้อเพลิงที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ที่ถ้าจะหมายถึงชีวิตประจำวันของคนเท่านั้น ก็พอจะอธิบายได้ดังนี้
1. พลังงานไฟฟ้า ที่ใช้ในการเดินเครื่อง/การทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหลาย ที่ให้ แสงสว่าง ความร้อน ความเย็น ความบันเทิง/ความรู้ การประกอบอาหาร โสตทัศนูปกรณ์ ระบบสารสนเทศ/ไอที ระบบขนส่งมวลชนระบบรางที่ใช้ไฟฟ้า ฯลฯ
โรงผลิตกระแสไฟฟ้า ได้พลังงานจาก น้ำ ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
2. พลังงานความร้อน ที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีหม้อต้มน้ำขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมอาหารและสิ่งทอ การใช้ความร้อนในการถลุงและหลอมเหล็ก การใช้ความร้อนในการผลิตปูนซีเมนต์ การใช้ความร้อนในการอบ/ทำให้แห้ง ฯลฯ
วัตถุดิบในการให้พลังงานความร้อน คือ พลังงานไฟฟ้า ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
3. พลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะ ซึ่งต้องนำไปใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องยนต์ต่างๆ ให้เกิดการเคลื่อนที่ ไม่ว่าจะอยู่ใน ระบบถนน/ทางหลวง/ทางด่วนพิเศษ ระบบราง หรือทางน้ำทั้งทางแม่น้ำหรือทะเล/มหาสมุทรก็ตาม ล้วนต้องใช้พลังงานที่เป็นเชื้อเพลิงจาก พลังงานไฟฟ้า ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และพลังงานนิวเคลียร์
สรุป เชื้อเพลิงที่ใช้ในชีวิตประจำวันก็ได้แก่เชื้อเพลิงที่นำสู่การกำเนิดพลังงานตามที่กล่าวมาแล้วดังข้างต้น
การผลิตกระแสไฟฟ้าในประเทศไทย มีการใช้ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน/ลิกไนต์ เป็นหลัก เพราะเชื้อเพลืงทั้ง 2 อย่างนี้มีราคาไม่สูงนัก เมื่อนำมาเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงชนืดอื่นๆ
ส่วน น้ำมันเตา/น้ำมันดีเซล นั้น เนื่องจากทั้ง 2 อย่างนี้ มีราคาสูงกว่าก๊าซธรรมชาติ/ถ่านหิน/ลิกไนต์มากหลายเท่า
ดังนั้น จึงจะนำมาใช้เฉพาะเมื่อมีความจำเป็น/ไม่สามารถหาก๊าซธรรมชาติ/ถ่านหิน/ลิกไนต์ มาเดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ เท่านั้น
ในหมู่บ้านชนบทที่อยู่ห่างไกลจากสายส่งของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย บางทีก็มีการใช้น้ำมันเตา/น้ำมันดีเซลมาเดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
นอกจากนี้ ในช่วงเวลาที่ในเมืองใหญ่มีการใช้ไฟฟ้าสูงเกินกำลังการผลิตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากพลังงานก๊าซธรรมชาติ/ถ่านหิน ก็มีการนำน้ำมันเตา/น้ำมันดีเซลไปใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง ที่เตรียมไว้รองรับการผลิตกระแสไฟฟ้าจากหน่วยผลิตหลัก เพื่อให้พอเพียงกับความต้องการ
