4-การใช้พลังงานเพื่อการขนส่ง

30000-1308 วทิ ยาศาสตร์งานธุรกิจและบริการ หน่วยที่ 4 การใช้พลงั งาน เพื่อการขนส่ ง โดย...ครูธญั พร พมุ่ พวง

การขนส่งเป็นขัน้ ตอนหนึ่งของกระบวนการกระจายสนิ ค้ามาจากผูผ้ ลติ ไปสู้ ผบู้ ริโภค ด้วยวิธกี ารขนส่งทหี่ ลากหลายรปู แบบ เชน่ การขนสง่ ทางบก การขนสง่ ทาง เรอื การขนส่งทางอากาศ รปู แบบการขนส่งท่ีหลากหลายเป็นทตี่ ัวแทนหรอื บริษัทท่ี ให้บริการตอ้ งคานงึ ถงึ ตน้ ทุนค่าใช้จ่ายด้านเชื้อเพลิงสาหรบั การดาเนินงานการจัดการ ดา้ นพลังงานการขนส่งทีด่ ียอ่ มทาให้ต้นทุนในการกระจายสินคา้ ลดลงสง่ ผลต่อโอกาส ในการเขา้ ถึงกลุม่ ผบู้ รโิ ภคง่ายขึ้น

พลงั งานกล พลังงานกลในการขนสง่ สินคา้ เคร่ืองอปุ โภค บริโภค ยารักษาโรค จากทห่ี นึ่งไป ยังอกี ทห่ี นึ่งโดยการเดนิ เท้า เชน่ ปริมาณสนิ ค้าท่บี คุ คลสามารถนาตดิ ตัวไปไดม้ คี วาม แตกตา่ งขน้ึ อยู่กับสภาพรา่ งกายของบคุ ลน้นั มนษุ ย์ จงึ อาศยั พลงั งานกลจากสัตว์ เช่น ชา้ ง มา้ ววั ควาย ลา ล่อ เปน็ ตน้ นามาใชท้ ดแทนพลงั งานจากมนุษย์

ประเภทของพลังงานในการขนสง่ พลังงานลม เป็นพลังงานธรรมชาตทิ ่มี นุษยเ์ รียนร้แู ละนามาใช้ประโยชนใ์ นยคุ การขยาย อาณานคิ มเปน็ การเปลี่ยนแปลงรปู แบบการขนสง่ จากทางบกทีต่ อ้ งอาศยั พลังงานกล จากมนษุ ย์และสัตว์ เปน็ การขนส่งทางนา้ โดยอาศัยพลงั งานลม

ประเภทของพลังงานในการขนส่ง พลังงานไอน้า พลงั งานไอนา้ เขา้ มามบี ทบาทสาคญั ในยุคปฏวิ ตั อิ สุ าหกรรมของโลก โดยนกั ประดิษฐ์ ที่ชือ่ ว่า โทมัส นวิ โคเมน เขาไดท้ าการสรา้ งเครอ่ื งจกั รไอนา้ เคร่อื งแรกของ โลกจากนั้นเปน็ ต้นมามนี ักประดษิ ฐ์หลายท่านได้พฒั นาปรับปรุงการทางานของ เครอื่ งจกั รไอนา้ แต่ยังคงไวซ้ ึง่ แนวคิดของ นวิ โคเมน เชน่ หัวรถจักรไอน้า เรือกลไฟ เปน็ ต้น

ประเภทของพลงั งานในการขนส่ง พลังงานจากฟอสซลิ จากยุคปฏิวัติอตุ สาหกรรมโลกมกี ารแสวงหาแหลง่ เชื่อเพลิงท่สี ามารถนามาใช้เปน็ แหลง่ กาเนิดพลังงานความร้อน เพ่ือใช้ขบั เคลื่อนเครือ่ งจักรไอนา้ จนพบถา่ นหิน ซง่ึ เปน็ เช้อื เพลิงทีเ่ กดิ ขน้ึ เองโดยธรรมชาติ ทาใหเ้ ปล่ียนเป็นเชอ้ื เพลงิ ชั้นดี ปัจจบุ นั เรายังคงใช้ เช้ือเพลิงประเภทน้ีอยู่ เชน่ เคร่อื งยนต์ 2 จังหวะ เครือ่ งยนต์ 4 จงั หวะ เคร่อื งยนต์ 6 จังหวะ เครือ่ งยนตโ์ รตารีวนั เคิล เป็นต้น

เชอื เพลงิ ทใ่ี ชก้ ับเคร่อื งยนตส์ นั ดาปภายใน เครอ่ื งยนต์สันดาปภายในเป็นเครื่องยนตท์ ีเ่ กดิ การลกุ ไหม้ของเชื้อเพลงิ ภายใน หอ้ งเผาไหมเ้ ช้อื เพลงิ ทใี่ ช้กบั เครอ่ื งยนตป์ ระเภทนม้ี หี ลายชนิด เช่น ก๊าช น้ามัน น้ามนั กา๊ ดโซฮอล์ น้ามันไบโอดเี ซล เปน็ ตน้ เราจาเป็นตอ้ งเรียนร้เู พื่อเลอื กใชใ้ ห้ ถกู ต้องกบั ชนดิ ของเครอื่ งยนตแ์ ละลดอตั ราการสนิ้ เปลอื งพลงั งานให้กับประเทศไทย

กา๊ ซ ปัจจุบนั เช่ือเพลิงประเภทกา๊ ซไดร้ ับความนิยมเพมิ่ ข้นึ โดยเฉพาะภาคการขนส่งของ ไทยทีน่ ิยมใช้ในการขนสง่ โดยรถยนตจ์ งึ ทาให้ผปู้ ระกอบการพยายามลดคา่ ใช้จ่ายของ เช้ือเพลงิ ให้น้อยลง กา๊ ซทีน่ ิยมใชก้ ับรถยนต์ในปจั จบุ ันมี 2 ชนดิ คอื 1.กา๊ ซธรรมชาติ (Natural Gas : NG) 2.กา๊ ซธรรมชาติเหลว (Liquefied Petrolenm Gas :LPG)

ก๊าซ 1.ก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas : NG) เปน็ เช้ือเพลงิ ฟอสซลิ ชนดิ หนึง่ ที่นามาใชก้ บั เคร่อื งยนต์สันดาปภายใน คณุ สมบัติของกา๊ ซธรรมชาติ ไมม่ สี ี ไมม่ กี ลนิ่ และไม่เป็นพิษ 2. กา๊ ซธรรมชาตเิ หลว (Liquefied Petrolenm Gas :LPG) เปน็ เช้ือเพลิง ฟอสซิลชนิด หนง่ึ ที่นามาใชส้ าหรบั เครอ่ื งยนตส์ ันดาปภายใน คุณสมบัติ ไม่มีสี ไมม่ กี ล่ิน กา๊ ซชนดิ น้นี ิยมบรรจุใส่ถงั ท่ีทนความดนั สูงมาใชเ้ ป็นเชื้อเพลงิ ในครัวเรือนและอตุ สาหกรรม

กา๊ ซ กา๊ ซธรรมชาตกิ ับผลกระทบท่ีมีตอ่ สงิ่ แวดล้อม ทาใหก้ ารเผาไหมท้ ี่เกดิ ข้นึ มคี วามสมบูรณ์มากกว่าการใชเ้ ช้อื เพลิงจากนา้ มนั หรอื เชือ้ เพลิงฟอสซิลชนดิ อ่ืนๆ ปรมิ าณกา๊ ซพษิ ก๊าซเรอื นกระจก เขม่าและฝ่นุ ละอองท่เี กดิ จากการเผาไหม้มีปริมาณน้อยมาก

น้ามัน 1. นา้ มนั เบนซิน น้ามันเบนซินหรือก๊าซโซลีน (Gasoline) เป็นไฮโดรคารบ์ อนชนดิ หนง่ึ มโี ครงร่างเปน็ แบบ วงแหวน ไดจ้ ากการกลนั่ ปิโตรเลียมดว้ ยวิธกี ารกลนั่ ลาดับส่วนในหอกล่ัน คุณสมบัตทิ เ่ี หมาะสมในการนามาใชก้ ับเครอื่ งยนต์สนั ดาป เช่น แนฟธา เป็นตน้

นา้ มัน สาหรบั นา้ มนั เบนซิลทมี่ ีจาหน่ายในประเทศไทยปจั จุบันมี 2 ชนดิ คอื 1.1 น้ามนั เบนซนิ (PREMIUM MOTOR GASOLINE) มีคา่ ออกเทนนัมเบอร์ 95 สีเหลือง อ่อน เหมาะสมกับเคร่อื งยนต์ดเี ซล ท่มี อี ตั ราสว่ นกาลงั อดั สูงกว่า 8ต่อ1 ขนึ้ ไป รัฐบาลจะ งดการสงเสริม งดจาหน่ายน้ามนั เบนซนิ ชนิดน้ี

นา้ มนั 1.2 น้ามนั เบนซนิ ธรรมดา (REGULAR MOTOR GASOLINE) ใชก้ ับนา้ มนั เครื่องยนต์ เบนซินทมี่ ีอัตราส่วนกาลังอัดตา่ กวา่ 8ต่อ1 ได้แก่ รถยนตน์ ง่ั ขนาดเล็ก รถจักรยานยนต์ รถไถเดนิ เครื่องตัดหญ้า เครอ่ื งปั่นไฟฟา้ เป็นต้น

น้ามนั ดเี ซล น้ามันดีเซลหรอื น้ามันใส (Distillate fuel) เป็นไฮโดรคาร์บอนชนิดหน่งึ มีโครงร่างเป็น แบบวงแหวน ได้จากการกล่ันปโิ ตรเลยี มด้วยวิธกี ารกล่นั ลาดับสว่ นในหอกล่ัน เพื่อ นามาใชก้ ับเครอ่ื งยนต์สนั ดาปภายในชนิดเคร่ืองยนตด์ ีเซลโดยเฉพาะ เคร่ืองยนต์ชนดิ นีม้ ี แรงอดั สูงและสามารถจดุ ระเบิดไดเ้ อง กาลังในการขบั เคลอ่ื นสงู เช่น รถยนต์ รถบรรทกุ เรือประมง เปน็ ต้น

นา้ มันดเี ซล น้ามนั ดีเซลท่มี ีจาหนา่ ยในประเทศไทย ปัจจบุ นั มี 2 ชนดิ คือ 1.น้ามันดีเซลหมนุ เรว็ (High speed diesel oil : hsd) เป็นนา้ มันดีเซลทน่ี ามาใช้กับ เคร่ืองจกั รกลทมี่ ีรอบหมุนเกนิ 1000 รอบตอ่ นาที เคร่ืองยนต์ประเภทน้ีจาเปน็ ตอ้ งใช้ น้ามันที่มคี ่าซเี ทนสูงและมกี ารระเหยเรว็ ใชก้ บั เรอื เดนิ สมุทรมักเรยี กวา่ marine gas oil

น้ามนั ดเี ซล 2.น้ามนั ดเี ซลหมนุ ช้า (Low speed diesel oil : lsd) เปน็ นา้ มนั ดเี ซลทน่ี ามาใช้กับ เคร่อื งจกั รกลหนักทกุ ชนดิ มีรอบหมุนประมาณ 500-1000 รอบต่อนาที เครอ่ื งยนต์ ประเภทนไี้ มต่ ้องการนา้ มันดเี ซลท่ีมีคา่ ซีเทนสงู มากนกั การระเหยตวั ชา้ กวา่ เปน็ นา้ มนั ท่ี เกดิ จากการผสมระหวา่ งน้ามนั ดีเซลหมนุ เรว็ และน้ามันเตา

น้ามันก๊าซโซฮอล์ น้ามันก๊าซโซฮอล์ เปน็ การนานา้ มันเบนซินมาผสมกบั เอทลิ แอลกอฮอล์หรือเอทานอลใน อัตราส่วน 9ตอ่ 1หรอื 8ต่อ2 หรอื 1.5ต่อ8.5 สามารถนาไปใช้กบั เครื่องยนตเ์ บนซนิ และ เคร่อื งยนต์ดเี ซลได้ เอทานอลท่นี ามาใชเ้ ปน็ ส่วนผสมเกนิ จากการหมักผลผลติ ทีไ่ ด้จาก การเกษตร เช่น มันสาปะหลงั ออ้ ย ข้าว ขา้ วโพด เปน็ ตน้

นา้ มันไบโอดเี ซล น้ามันไบโอดเี ซล เป็นการนา้ พชื น้ามันหรอื นา้ มันพืชที่ผ่านการใช้งานมาแล้ว นามาผา่ นกระบวนการทาง เคมี ที่เรยี กวา่ ทรานเอสเทอรฟิ ิเคชั่น (Transesterifcation) เป็นการเอาไขมันหรือ น้ามนั มาทาปฏิกิรยิ ากับแอลกอฮอลโ์ ดยมกี รดหรือเบสเปน็ ตัวเร่งปฏิกริ ยิ า จะได้ สารประกอบโมโนอลั คลิ เิ อสเทอร์ (Mono-alkyl ester) และกลเี ซอรอล

น้ามันไบโอดีเซล ขันตอนการผลิตไบโอดีเซล 1.การเตรียมนา้ มันกอ่ นทาปฏิกริ ิยา วัตถดุ บิ ทใ่ี ชใ้ นการผลติ เตรยี มให้เหมาะสมกอ่ นทา ปฏกิ ริ ยิ า หากเปน็ น้ามนั ปาล์มดบิ จาเปน็ ต้องผา่ นกระบวนการแยกยางเหนียว ลดกรดให้ มีปรมิ าณตา่ กว่า ร้อยละ 1 โดยนา้ หนัก นา้ มนั ท่ใี ชแ้ ล้วทถ่ี กู มากรองและขจดั น้าออก

นา้ มนั ไบโอดเี ซล 2.การเตรยี มสารละลายเมทลิ แอลกอฮอล์ ในการทาปฏกิ ริ ยิ าทรานเอสเทอรฟิ เิ คชัน่ (Transesterifcation) โดยการนาเอาไขมนั หรอื น้ามันมาทาปฏกิ ิรยิ ากับเมทานอล โดยใช้ โซเดยี มไฮดรอกไซด์ (NaOH) เปน็ ตัวเรง่ ปฏิกริ ิยา มีความบริสทุ ธิ์ 99% ก่อนการทา ปฏิกริ ิยา นาโซเดียมไฮดรอกไซด์ 2.5 ถึง 5 สว่ นละลายเมทานอล 100 สว่ น หากกรด ไขมันอสิ ระมีปราณสงู ตอ้ งใช้โซดาไฟในสัดส่วนทสี่ งู ขึน้

นา้ มันไบโอดเี ซล 3.การทาปฏกิ ิริยาน้ามันทถ่ี ูกขจัดนา้ แล้วถกู ทาใหม้ ีอุณหภมู ิ จากน้นั เตมิ สารละลาย แอลกอฮอล์ลงไปชา้ ๆ เตมิ ใหห้ มดภายใน 10 นาที สดั ส่วนนา้ มันตอ่ สารแอลกอฮอล์โดย นา้ หนัก 5ต่อ1เปน็ เวลา 15 นาที อตั ราการกวนปานกลาง 500 รอบ ตอ่ นาที อุณหภูมิ ในชว่ งนี้ลดลงเหลือประมาณ 65 องศา เม่อื หยดุ กวนกลีเซอรอล ซึ่งมีความหนาแนน่ สูง กวา่ 1.26 กรัม

นา้ มันไบโอดเี ซล 4.การแยกกลเี ซอรอล กลเี ซอรอลทต่ี กลงมาก้นถงั จะถกู ถา่ ยออกใสภาชนะโดยการถ่าย ออกทางดา้ นล่างของถังในขณะที่ยงั ร้อนอยู่ เพราะหากท้งิ ไว้ใหเ้ ยน็ กลเี ซอรอลจะกลาย เป็นของแขง็

น้ามนั ไบโอดีเซล 5.การล้างส่งิ ปนเปื้อนออก โมโนอลั คิลเอสเทอรท์ ี่ยังปนเปื้อนด้วยสารอื่นๆ เชน่ สบู่ ท่ี เกดิ จาการทาปฏิกิรยิ าระหว่างโซเดียมไฮดรอกไซด์และกรดไขมนั อิสระหรือนา้ มนั กลเี ซ อรอล เมทานอลท่ียังเหลอื จากการทาปฏกิ ริ ยิ าทท่ี าไม่หมดต้องกาจัดออกด้วยการลา้ ง ดว้ ยนา้ อนุ่ หลายๆคร้ัง ปริมาณน้าท่ใี ช้ 1 ต่อ 4 เมือ่ เตมิ น้าพอแลว้ รอใหน้ า้ แยกชน้ั จากโม โนคิลเอสเทอรเ์ ปน็ เวลาพอสมควร เตมิ น้าอนุ่ เพ่อื ล้างใหม่ เพมิ่ การกวนในการลา้ งแต่ละคร้งั

น้ามันไบโอดีเซล 6.เมื่อขจดั น้าออกขั้นสุดท้าย เม่ือล้างส่งิ ปนเป้ือนออกหมดแล้ว ข้นั สุดท้ายคอื การขจดั นา้ หลงเหลือท่ีอยใู่ นชนั้ โมโนอลั คลิ เอสเทอรอ์ อกโดยทาการให้ความร้อนจนถงึ อุณหภูมิ 120 องศาเป็นเวลาอยา่ งน้อย 20 นาที เมอ่ื ทิ้งไวใ้ หเ้ ยน็ ก็สามารถนากลับไปเกบ็ เพื่อให้ งานต่อไป

การจัดการพลงั งานภาคการขนสง่ ในการขนส่งสินค้าทางบก ทางเรอื หรืออากาศ จาเป็นต้องใช้พลังงานในการขนสง่ สินคา้ ซึง่ เปน็ ตน้ ทุนทีผ่ ู้ผลิตสินคา้ ใช้ในการคานวณราคาสนิ คา้ ต่อหนว่ ย เพอื่ สนิ ค้าต่อหน่วย เพ่อื การจาหนา่ ย

การจัดการพลงั งานภาคการขนสง่ 1.ต้นทุนคงที่ (Fix cost) ประกอบด้วย 1.1 ต้นทุนปฏิบตั กิ าร เป็นตน้ ทนุ ท่เี กดิ จากรายจา่ ยประจาทใี่ ชอ้ ยู่ในการขนสง่ เชน่ ค่าเช่าซอื้ คา่ เสื่อมราคา คา่ จา้ งพนกั งานขับรถ ค่าใบอนญุ าต คา่ ประกันภยั เปน็ ตน้

การจัดการพลังงานภาคการขนสง่ 1.2 ต้นทุนดาเนนิ การ เป็นตน้ ทนุ ทีเ่ กดิ จากรายจา่ ยทางออ้ ม ท่ีเกดิ ขึ้นในระหวา่ ง ขั้นตอนการขนสง่ เช่น คา่ การจัดการ คา่ ธรรมเนยี มสินคา้ ในการขนส่ง เปน็ ต้น 2.ตน้ ทุนผนั แปร (Variable cost) เปน็ ตน้ ทุนทีเ่ ปล่ยี นแปลงไปตามปรมิ าณการใช้ ยานพาหนะ เชน่ ค่านา้ มนั เชื้อเพลงิ คา่ น้ามันหล่อล่นื คา่ ซ่อมบารุงพาหนะ ค่า คลงั สนิ ค้า เป็นต้น

การจัดการพลังงานภาคการขนส่ง 1.การไหลอยา่ งตอ่ เนอื่ งของสินค้า เปน็ การดาเนินการขนส่งสนิ คา้ จากต้นทางถึง ปลายทางใหเ้ กดิ ความล่าชา้ ในการขนส่งน้อยทส่ี ดุ เลือกรปู แบบให้เหมาะสมท่สี ุด เพ่อื ให้ ผูบ้ รโิ ภคไดท้ าตามกาหนดเวลา เชน่ คา่ นา้ มันเชื้อเพลงิ คา่ น้ามันหล่อล่นื ค่าซ่อมบารุง พาหนะ คา่ คลังสินค้า เปน็ ตน้

การจดั การพลงั งานภาคการขนส่ง 2.ขนาดหน่วยการบรรทุกสงู สุด เป็นการบรรทุกสินค้าในยานพาหนะใหเ้ ตม็ พิกดั เพ่อื ให้ ประหยัดคา่ ใช้จ่ายและพลังงานในการขนส่ง

การจดั การพลังงานภาคการขนสง่ 3.ขนาดของยานพาหนะ เป็นการเลือกยานพาหนะใหเ้ หมาะสมกับลกั ษณะของสนิ ค้า และปรมิ าณสนิ ค้าที่จัดสง่ ยานพาหนะทีม่ ีขนาดใหญ่และมคี วามจใุ นการบรรทกุ สินคา้ มากจะทาให้เกดิ ความประหยดั คา่ ใชจ้ า่ ยและพลังงานในการขนสง่

การจัดการพลงั งานภาคการขนส่ง 4.การเลอื กผปู้ ระกอบการขนสง่ ที่มศี ักยภาพ เปน็ ความพยายามของผู้ผลติ ในการเลือก ผ้ปู ระกอบการขนสง่ ทม่ี ีความพรอ้ มในการบรกิ าร มีจานวนยานพาหนะท่ีเพยี งพอตอ่ การ ขนส่ง มกี าลังคน อุปกรณ์ การจัดการที่สามารถตอบสนองความต้องการได้ทกุ รปู แบบ

เทคโนโลยีด้านพลงั งานเพอ่ื การขนส่ง 1.พลงั งานไฮโดรเจน ไฮโดรเจน (Hydrogen) เป็นธาตุในธรรมชาติที่มอี ยู่บนโลก เปน็ ธาตทุ ่มี ีนา้ หนักเบา จดุ เดอื ดตา่ จงึ ตดิ ไฟไดง้ ่าย จึงไมค่ ่อยพบไฮโดรเจนในลกั ษณะของสารบริสทุ ธิ์ เมอื่ ไฮโดรเจนทาปฏกิ ิริยาออกซิเจนจะได้น้าพร้อมกบั ปล่อยพลงั งานความรอ้ นจงึ สง ผลกระทบตอ่ สิง่ แวดลอ้ มน้อยมาก เปน็ พลงั งานทางเลอื กใหม่ในอนาคตท่จี ะนามาใช้ เป็นเช้ือเพลิงในอตุ สาหกรรมและการขนสง่

เทคโนโลยีด้านพลังงานเพือ่ การขนสง่ 2.พลงั งาน Hybrid พลังงานไฮบรดิ หรือเครือ่ งยนตไ์ ฮบริดเป็นการผสมผสานกลับ พลังงานกลพลงั งานไฟฟ้า โดยนาเครื่องยนตส์ นั ดาปภายในทใ่ี ช้น้ามนั เชือ้ เพลิงมาทางาน รว่ มกับมอเตอรไ์ ฟฟ้า เพื่อใช้ในการขบั เคลื่อนรถยนต์ เมอ่ื มอเตอรไ์ ดร้ ับกระแสไฟฟ้าจะ เริม่ หมุนทาใหร้ ถยนตเ์ คลื่อนท่ี มอเตอรไ์ ฟฟ้าจะทางานไปจนถงึ ความเรว็ ปกตแิ ละเมอื่ รถยนตเ์ คลื่อนทีอ่ กี ครง้ั กจ็ ะเริม่ ทางานเป็นวงจรเช่นน้ไี ปเรอ่ื ยๆ

เทคโนโลยดี า้ นพลังงานเพอ่ื การขนส่ง 3.พลังงานนวิ เคลยี ร์ เป็นพลังงานรูปแบบหนึง่ ทส่ี ะอาด ไมก่ ่อใหเ้ กดิ ผลกระทบตอ่ สิ่งแวดลอ้ ม เนื่องจากผลจากปฏิกิรยิ า มพี ลังพลงั งานความร้อนและไอนา้ รอ้ นสู่ บรรยากาศเท่าน้ัน พลังงานนิวเคลียรเ์ กิดจากการแตกตวั ของธาตกุ ัมมันตรังสี เช่น ยูเรเนียม พลโู ตเนยี ม หรือเกดิ จากการรวมตวั ของธาตเุ บา จะเห็นไดว้ า่ พลังงาน นวิ เคลยี รเ์ กดิ ขน้ึ ได้หลายรูปแบบ

จบการน้าเสนอ