เทคโนโลยีสำหรับชุมชน:ระบบสกัดน้ำมันปาล์มแบบไม่ใช้ไอน้ำ

ด้วยเหตุที่ประเทศไทยต้องพึ่งพาการนำเข้าน้ำมันเชื้อเพลิงจากต่างประเทศกว่า ร้อยละ 90 ดังนั้น ความพยายามเพิ่มความอิสระในด้านพลังงานโดยการพัฒนาพลังงานทดแทน นอกจากจะสามารถช่วยลดการสูญเสียเงินตราออกนอกประเทศแล้ว ยังช่วยสร้างหลักประกันความมั่นคงด้านพลังงานของชาติ ซึ่งนโยบายเพิ่มพื้นที่การปลูกปาล์มเพื่อผลิตไบโอดีเซลเป็นยุทธวิธีหนึ่งที่ ภาครัฐนำมาใช้ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2548 เพื่อลดการนำเข้าน้ำมันปิโตรเลียมจากต่างประเทศ แม้ว่าประเทศไทยมีศักยภาพในการขยายพื้นที่ปลูกปาล์มในหลายภูมิภาค แต่ก็ประสบปัญหาด้านเทคนิคของการแปรรูปผลปาล์มดิบ เนื่องจากไม่มีโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มในพื้นที่ปลูกปาล์ใหม่ ทำให้เกษตรกรต้องเสียค่าใช้จ่ายด้านการขนส่งวัตถุดิบไปจำหน่ายเพิ่มสูงขึ้น นอกจากนี้ทำให้คุณภาพของผลปาล์มสดลดลงอันเป็นผลมาจากการเพิ่มระยะทางการขน ส่งทะลายปาล์มสด

อุปสรรคของโรงงานใหม่?

เมื่อมีแหล่งปลูกปาล์มเพิ่มสิ่งที่ควรมีเพิ่มด้วยคือ โรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม แต่เหตุที่ทำให้การตั้งโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มใกล้พื้นที่เพาะปลูกใหม่เกิด ขึ้นน้อยและช้า ส่วนหนึ่งเกิดจากการใช้เทคโนโลยีสกัดน้ำมันออกจากผลปาล์มโดยใช้ไอน้ำ ซึ่งต้องใช้งบลงทุนค่อนข้างสูงเพื่อสร้างโรงงาน และนำเข้าเครื่องจักรขนาดใหญ่ เพื่อให้เกิดการลดต้นทุนอันเนื่องมาจากการผลิตจำนวนมาก (economy of scale) นอกจากนี้หากตั้งโรงงานขนาดใหญ่เพื่อสกัดน้ำมันปาล์ม จะทำให้มีความต้องการทะลายปาล์มเป็นวัตถุดิบเพื่อป้อนเข้ากระบวนการผลิตเป็น จำนวนมาก ขณะที่ปริมาณผลผลิตปาล์มในพื้นที่ปลูกแห่งใหม่มีน้อยกว่าความสามารถการผลิต ของเครื่องจักร ย่อมทำให้ความสนใจตั้งโรงงานลดลง ประเด็น ทางสิ่งแวดล้อมก็มีส่วนเกี่ยวข้องด้วยเช่นกัน เนื่องจากเทคโนโลยีการสกัดน้ำมันปาล์มด้วยไอน้ำทำให้เกิดน้ำเสีย ทำให้การขอตั้งโรงงานขนาดใหญ่ (ที่มีน้ำเสียเกิดขึ้นในระบบการผลิต) ต้องผ่านการประเมินผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมก่อน เมื่อปัจจัยเรื่องความคุ้มค่ามีน้อย ผนวกกับประเด็นทางสิ่งแวดล้อม ดังนั้นโอกาสเกิดโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มแห่งใหม่ๆ ใกล้แหล่งปลูกใหม่จึงริบหรี่

วิธีสกัดน้ำมันปาล์ม ในปัจจุบัน มี 2 แบบคือ

แบบใช้ไอน้ำ เป็นเทคโนโลยีที่โรงงานส่วนใหญ่นิยมใช้ กระบวนการสกัดน้ำมันปาล์มจะใช้ไอน้ำร้อนในการหยุดปฏิกิริยาการเกิดกรดไขมัน อิสระ (free fatty acid) ในผลปาล์ม และช่วยทำให้ทะลายปาล์มสดอ่อนตัวและหลุดออกจากขั้วผลได้ง่าย จากนั้นแยกผลปาล์มและทะลายออกจากกัน นำผลปาล์มไปเข้าหม้อนึ่งไอน้ำเพื่อทำให้เนื้อปาล์มหลุดจากกะลาเมล็ดในปาล์ม เนื้อปาล์มที่แยกออกได้จะถูกส่งเข้าเครื่องหีบเพื่อบีบเอาน้ำมันปาล์มดิบ (CPO, crude palm oil) ออกมา น้ำมันปาล์มดิบที่ได้จะถูกนำไปผ่านกระบวนการกรอง การตกตะกอน และอื่นๆ เพื่อทำน้ำมันดิบให้สะอาด สุดท้ายนำไปผ่านกระบวนการไล่ความชื้นตกค้างออกจากน้ำมันปาล์ม

ข้อดีของระบบ คือ ผลิตภัณฑ์ที่สกัดได้เป็นน้ำมันปาล์มเกรดเอ มีคุณภาพและสมบัติเหมาะต่อการใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมต่อเนื่อง เช่น การผลิตน้ำมันไบโอดีเซล หรือน้ำมันพืช

ข้อเสีย คือ

1. ในกระบวนการผลิตมีการใช้ไอน้ำจึงทำให้เกิดน้ำเสีย
2. ระบบการสกัดประกอบด้วยเครื่องมือและเครื่องจักรมากกว่า จึงมีความซับซ้อนมากกว่า

แบบไม่ใช้ไอน้ำ กระบวนการสกัดเริ่มจากนำผลปาล์มไปอบแห้งเพื่อลดความชื้นและหยุดปฏิกิริยาการ เกิดกรดไขมันอิสระก่อน แล้วนำผลปาล์มที่ผ่านการอบไปเข้าเครื่องหีบน้ำมันต่อให้ได้น้ำมันปาล์มออกมา

ข้อดีของระบบ คือ

1. ระบบมีความยุ่งยากน้อยกว่าระบบสกัดแบบใช้ไอน้ำ
2. กากเนื้อปาล์มที่ได้ยังมีคุณค่าสามารถจำหน่ายหรือใช้เป็นอาหารสัตว์
3. ไม่มีน้ำเสียเกิดขึ้นในกระบวนการผลิต

ข้อเสีย คือ

1. น้ำมันปาล์มที่ได้เป็นน้ำมันรวมระหว่างเนื้อปาล์มกับเมล็ดในปาล์ม ซึ่งมีค่าไอโอดีน (iodine value) ไม่เหมาะที่จะใช้ในกระบวนการกลั่นต่อ ทำให้น้ำมันถูกลดเกรดเป็นน้ำมันปาล์มเกรดบีที่มีราคาขายต่ำกว่าน้ำมันเกรดเอ ประมาณ 1-1.50 บาทต่อกิโลกรัม (ลิตร)
2. เครื่องจักรที่ใช้ในระบบการสกัดมีความสึกหรอมากกว่า เพราะใช้หีบเนื้อปาล์มและเมล็ดในปาล์ม(ที่มีความแข็ง) พร้อมกัน ทำให้มีค่าใช้จ่ายด้านการซ่อมแซมและบำรุงรักษาค่อนข้างสูง
   

การพัฒนาระบบสกัดน้ำมัน

เมื่อพิจารณาข้อดี-ข้อเสียของระบบการสกัดน้ำมันปาล์มทั้ง 2 แบบที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ทีมวิจัยของศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาตินำโดย ดร.เอกรัตน์ ไวยนิตย์ และทีมงานของบริษัท เกรทอะโกร จำกัด จึงร่วมกันกำหนดแนวทางพัฒนากระบวนการสกัดน้ำมันปาล์มระดับชุมชนดังนี้

1. ระบบการสกัดน้ำมันปาล์มควรมีขนาดไม่ใหญ่ ลงทุนน้อย ติดตั้งและขยายกำลังการผลิตได้ง่าย
2. ระบบมีกระบวนการทำงานสั้น และง่าย แต่ให้ผลผลิตเทียบเท่าระบบสกัดแบบใช้ไอน้ำ และได้น้ำมันปาล์มมีคุณภาพได้มาตรฐาน
3. ระบบไม่ใช้ไอน้ำร้อนในการสกัด ทำให้ไม่ต้องสร้างระบบหม้อต้มน้ำจึงประหยัดพลังงาน และไม่ทำให้เกิดน้ำเสีย

ในการพัฒนาระบบสกัดน้ำมันปาล์มแบบไม่ใช้ไอน้ำ ส่วนที่เป็นหัวใจของระบบอยู่ที่เครื่องปั่นแยกเนื้อออกจากกะลาปาล์ม (เมล็ดในปาล์ม) โดยเครื่องถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อปั่นแยกเนื้อ และเมล็ดปาล์มออกจากกัน ก่อนนำเนื้อปาล์มเข้าเครื่องหีบน้ำมันเพื่อสกัดน้ำมัน ซึ่งผลิตภัณฑ์น้ำมันปาล์มที่ได้จากการสกัดเป็นน้ำมันปาล์มเกรดเอ มีความชื้นและปริมาณกรดไขมันอิสระต่ำ อีกทั้งยังมีคุณภาพเหมือนน้ำมันปาล์มที่สกัดได้จากระบบการสกัดแบบใช้ไอน้ำในปัจจุบัน

จากความร่วมมือพัฒนาระบบกว่าหนึ่งปี ขณะนี้ระบบสกัดน้ำมันปาล์มแบบไม่ใช้ไอน้ำได้ถูกพัฒนาออกมาเป็นต้นแบบสำเร็จ แล้ว โดยระบบการสกัดน้ำมันที่พัฒนาขึ้นใหม่ เป็นระบบที่มีการทำงานสัมพันธ์ต่อเนื่อง (continuous process) มีองค์ประกอบหลักคือ

1. เครื่องอบผลปาล์มร่วง
2. เครื่องแยกเนื้อออกจากกะลาปาล์ม
3. สกรูป้อนให้ความร้อน
4. เครื่องหีบน้ำมัน
5. เครื่องกรองหยาบสั่น
6. เครื่องกรองละเอียด ซึ่งระบบการสกัดที่พัฒนาขึ้นใหม่เป็นระบบขนาดเล็กสามารถรองรับวัตถุดิบในรูป ผลปาล์มร่วงในปริมาณ 1.0 ตันต่อชั่วโมง (เทียบเท่ากับทะลายปาล์มสด 1.5 ตันต่อชั่วโมง) และสามารถรองรับผลผลิตปาล์มสดจากพื้นที่เพาะปลูกประมาณ 1,500 ไร่

ปัจจุบันเครื่องต้นแบบของระบบสกัดน้ำมันปาล์มแบบไม่ใช้ไอน้ำผลงานการพัฒนา ร่วมระหว่างศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติและบริษัท เกรท อะโกร จำกัด ตั้งอยู่ที่ ตำบลหนองหมู อำเภอวิหารแดง จังหวัดสระบุรี โดยศูนย์ฯ กำลังเปิดโอกาสให้บริษัทเอกชนที่สนใจรับสิทธิการผลิตระบบสกัดดังกล่าว สามารถเสนอตัวเข้ามาเพื่อขอรับการพิจารณาสิทธินี้

ที่มา : http://www.mtec.or.th/index.php?option=com_content&task=view&id=750&Itemid=36

~~ถ้าประเทศเราผลิตน้ำมันได้กับเขาบ้างก็คงจะดี เราจะได้ไม่ต้องคอยอิงราคาน้ำมันตามตลาดโลกหรือตลาดต่างๆ~~

พรรณราย (แมม)