NGV คืออะไร ?

ยาน ยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติ หรือภาษาอังกฤษเรียกว่า Natural Gas Vehicles หรือเรียกย่อๆ ว่า NGV หมายถึงยานยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติอัด (Compressed Natural Gas : CNG) เป็นเชื้อเพลิง ซึ่งก็เหมือนกับก๊าซธรรมชาติที่นำมาใช้ในบ้านอยู่อาศัยในหลายๆ ประเทศ เพื่อการประกอบอาหาร การทำความร้อน และการทำน้ำร้อน เป็นต้น

ยานยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง หรือ NGV ได้มีการนำมาใช้ในหลายๆ ประเทศ เกือบทั่วทุกภูมิภาคของโลก แต่อัตราการเพิ่มยังไม่มากนัก เมื่อเทียบกับยานยนต์ที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง ทั้งนี้ เนื่องจากยานยนต์ที่ใช้น้ำมันเป็นได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีมานานกว่า อย่างไรก็ตาม เมื่อเกิดวิกฤตการณ์น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติจึงเป็นทางเลือกเชื้อเพลิงหนึ่ง เพื่อทดแทนการใช้น้ำมัน ประกอบกับก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงที่มีการเผาไหม้ที่สะอาด จึงได้มีการนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้น เพื่อลดปัญหาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม นับจากปี 2527 ที่ บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) (ปตท.) ได้เริ่มศึกษาและทดลองนำ NGV มาใช้ในรถยนต์ เนื่องจากพิจารณาแล้วเห็นว่าเป็นเชื้อเพลิงที่มีการเผาไหม้ได้อย่างสมบูรณ์ และปล่อยมลพิษสู่บรรยากาศต่ำสุด เมื่อเทียบกับการเผาไหม้กับเชื้อเพลิงอื่น ต่อมาในปี 2536 ได้ร่วมกับ องค์การขนส่งมวลชนกรุงเทพ (ขสมก.) ขยายการใช้ NGV ไปสู่รถโดยสารปรับอากาศที่เป็นรถขนส่งมวลชนสาธารณะ เพื่อให้บริการแก่ประชาชนทั่วไป ส่งผลให้ NGV เริ่มเป็นที่รู้จักต่อสาธารณชนมากขึ้น และภายหลังจากที่ ปตท. ได้จัดตั้งโครงการก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์ เพื่อส่งเสริมและผลักดันให้มีการใช้ NGV เมื่อปี 2543 ส่งผลให้ประเทศไทยมีรถยนต์ที่ปรับเปลี่ยนมาใช้ NGV มากขึ้น โดยมีแนวโน้มตัวเลขที่จะเพิ่มขึ้นในอนาคต เพราะเป็นที่ทราบกันดีว่าว่า NGV เป็นเชื้อเพลิงที่มีความเหมาะสมและสามารถใช้ได้กับรถยนต์ทุกประเภท ก๊าซธรรมชาติเป็นพลังงานปิโตรเลียมชนิดหนึ่ง เช่นเดียวกับน้ำมัน ที่จริงแล้ว น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน ก็คือซากพืชและซากสัตว์ที่ทับถมกันมานานหลายแสนหลายล้านปี และทับถมสะสมกันจนจมอยู่ใต้ดิน แล้วเปลี่ยนรูปเป็นสิ่งที่เรียกว่า ฟอสซิล ระหว่างนั้นก็มีการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติ จนซากพืชและซากสัตว์หรือฟอสซิลนั้นกลายเป็นน้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหินที่เรานำมาใช้ประโยชน์ได้ในที่สุด  ในทางวิทยาศาสตร์ เรารู้กันดีว่า ต้นพืชและสัตว์ รวมทั้งคน ประกอบด้วยเซลล์เล็กๆ มากมาย เซลล์เหล่านี้ประกอบด้วยธาตุไฮโดรเจนและธาตุคาร์บอนเป็นหลัก เวลาซากสัตว์และซากพืชทับถมและเปลี่ยนรูปเป็นน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติหรือถ่านหิน พวกนี้จึงมีองค์ประกอบของสารไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่ และเมื่อนำไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้มาเผา จะให้พลังงานออกมาแบบเดียวกับที่เราเผาฟืน เพียงแต่เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ หรือถ่านหิน ให้ความร้อนมากกว่า 1. องค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติ  ก๊าซธรรมชาติมีก๊าซหลายอย่างเป็นประกอบด้วยกัน มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า มีเทน (CH2) , อีเทน (C2H6) , โพรเพน (C3H8) , บิวเทน (C4H10) , ไนโตรเจน (N2) , คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ฯลฯ แต่โดยทั่วไปจะประกอบด้วยก๊าซมีเทนเป็นส่วนใหญ่ คือ ร้อยละ 70 ขึ้นไป ก๊าซพวกนี้เป็นสารไฮโดรคาร์บอน เมื่อจะนำมาใช้ ต้องแยกก๊าซออกจากกันเสียก่อน จึงจะใช้ประโยชน์ได้เต็มที่ นอกจากสารไฮโดรคาร์บอนแล้ว ก๊าซธรรมชาติยังอาจประกอบด้วยก๊าซอื่นๆ อาทิ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) , ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) , ไนโตรเจน (N2) และน้ำ (H2O) เป็นต้น สารประกอบเหล่านี้สามารถแยกออกจากกันได้ โดยนำมาผ่านกระบวนการแยกที่โรงแยกก๊าซธรรมชาติ ซึ่งก๊าซที่ได้แต่ละตัวนำไปใช้ประโยชน์ต่อเนื่องได้อีกมากมาย  2. ข้อดีของการใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง 2.1  คุณสมบัติทั่วไปของก๊าซธรรมชาติ เป็นเชื้อเพลิงปิโตรเลียมชนิดหนึ่ง เกิดจากการทับถมของสิ่งมีชีวิตนับล้านปี เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน ประกอบด้วยก๊าซมีเทนเป็นหลัก ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ปราศจากพิษ (ส่วนมากกลิ่นที่เราคุ้นเคยจากก๊าซธรรมชาติเป็นผล มาจากการเติมสารเคมีบางประเภทลงไป เพื่อให้ผู้ใช้รู้ได้ทันท่วงทีเมื่อเกิดเหตุการณ์ ก๊าซรั่ว) เบากว่าอากาศ (ความถ่วงจำเพาะ 0.5-0.8 เท่าของอากาศ) ติดไฟได้ โดยมีช่วงของการติดไฟที่ 5-15% ของปริมาตรในอากาศ และอุณหภูมิที่สามารถติดไฟได้เองคือ 650 องศาเซลเซียส 2.2 คุณประโยชน์ของก๊าซธรรมชาติ เป็นเชื้อเพลิงปิโตรเลียมที่นำมาใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง มีการเผาไหม้สมบูรณ์ ลดการสร้างก๊าซเรือนกระจก ซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะโลกร้อน มีความปลอดภัยสูงในการใช้งาน เนื่องจากเบากว่าอากาศ จึงลอยขึ้นเมื่อเกิดการรั่ว มีราคาถูกกว่าเชื้อเพลิงปิโตรเลียมอื่นๆ เช่น น้ำมัน น้ำมันเตา และก๊าซปิโตรเลียมเหลว สามารถสร้างมูลค่าเพิ่ม ช่วยขับเคลื่อนการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจของประเทศ ก๊าซธรรมชาติส่วนใหญ่ที่ใช้ในประเทศไทยผลิตได้เองจากแหล่งในประเทศ จึงช่วยลดการนำเข้าพลังงานเชื้อเพลิงอื่นๆ และประหยัดเงินตราต่างประเทศได้มาก 3. ประโยชน์ของก๊าซธรรมชาติ  สามารถใช้ประโยชน์จากก๊าซธรรมชาติได้ใน 2 ลักษณะใหญ่ๆ คือ  3.1 ใช้เป็นเชื้อเพลิง  เราสามารถใช้ก๊าซธรรมชาติได้โดยตรง ด้วยการใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้า หรือในโรงงานอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมเซรามิค อุตสาหกรรมสุขภัณฑ์ ฯลฯ และเมื่อนำไปอัดใส่ถังด้วยความดันสูงก็สามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ได้ (NGV) 3.2 นำไปผ่านกระบวนการแยกในโรงแยกก๊าซ  เพราะในตัวเนื้อก๊าซธรรมชาติ มีสารประกอบที่เป็นประโยชน์อยู่มากมาย เมื่อนำมาผ่านกระบวนการแยกที่โรงแยกก๊าซแล้ว ก็จะได้ผลิตภัณฑ์ต่างๆ มาใช้ประโยชน์ได้ดังนี้ ก๊าซมีเทน (C1) : ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้า ในโรงงานอุตสาหกรรม และนำไปอัดใส่ถังด้วยความดันสูง เรียกว่า ก๊าซธรรมชาติอัด สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์  ก๊าซอีเทน (C2) และก๊าซโพรเพน (C3) : ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้น สามารถนำไปใช้ผลิตเม็ดพลาสติก เส้นใยพลาสติกชนิดต่างๆ เพื่อนำไปใช้แปรรูปต่อไป  ก๊าซโพรเพน (C3) และก๊าซบิวเทน (C4) : นำเอาก๊าซโพรเพนกับก๊าซบิวเทนมาผสมกัน อัดใส่ถังเป็นก๊าซปิโตรเลียมเหลว (Liquefied Petroleum Gas - LPG) หรือที่เรียกว่า ก๊าซหุงต้ม สามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือน และใช้ในการเชื่อมโลหะได้ รวมทั้งยังนำไปใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมบางประเภทได้อีกด้วย  ไฮโดรคาร์บอนเหลว (Heavier Hydrocarbon) : อยู่ในสถานะที่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิ และความดันบรรยากาศ เมื่อผลิตขึ้นมาถึงปากบ่อบนแท่นผลิต สามารถแยกจากไฮโดรคาร์บอนที่มีสถานะเป็นก๊าซบนแท่นผลิต เรียกว่า คอนเดนเสท (Condensate) สามารถลำเลียงขนส่งโดยทางเรือหรือทางท่อ นำไปกลั่นเป็นน้ำมันสำเร็จรูปต่อไป ภาพแสดงกระบวนการแยกก๊าซ ก๊าซโซลีนธรรมชาติ (Natural Gasoline) : แม้ว่าจะมีการแยกคอนเดนเสทออกเมื่อทำการผลิตขึ้นมาถึงปากบ่อบนแท่นผลิตแล้ว แต่ก็ยังมีไฮโดรคาร์บอนเหลวบางส่วนหลุดไปกับไฮโดรคาร์บอนที่มีสถานะเป็นก๊าซ เมื่อผ่านกระบวนการแยกจากโรงแยกก๊าซธรรมชาติแล้ว ไฮโดรคาร์บอนเหลวเหล่านี้ก็จะถูกแยกออก เรียกว่า ก๊าซโซลีนธรรมชาติ หรือ NGL (Natural Gasoline) และส่งเข้าไปยังโรงกลั่นน้ำมัน เป็นส่วนผสมของผลิตภัณฑ์น้ำมันสำเร็จรูปได้เช่นเดียวกับคอนเดนเสท และยังเป็นตัวทำละลายซึ่งนำไปใช้ในอุตสาหกรรมบางประเภทได้เช่นกัน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ : เมื่อผ่านกระบวนการแยกแล้ว จะถูกนำไปทำให้อยู่ในสภาพของแข็ง เรียกว่า น้ำแข็งแห้ง นำไปใช้ในอุตสาหกรรมถนอมอาหาร อุตสาหกรรมน้ำอัดลมและเบียร์ ใช้ในการถนอมอาหารระหว่างการขนส่ง นำไปเป็นวัตถุดิบสำคัญในการทำฝนเทียม และนำไปใช้สร้างควันในอุตสาหกรรมบันเทิง อาทิ การแสดงคอนเสิร์ต หรือ การถ่ายทำภาพยนตร์ 4. คุณสมบัติของก๊าซธรรมชาติเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงชนิดอื่น ตารางที่ 1.1 คุณสมบัติของก๊าซธรรมชาติเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงชนิดอื่น ข้อเปรียบเทียบ ก๊าซ CNG ก๊าซ LPG น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล สถานะ เป็นก๊าซ เป็นก๊าซ และเก็บในรูปของเหลว ที่ความดัน 7 บาร์ เป็นของเหลว เป็นของเหลว น้ำหนัก เบากว่าอากาศไม่มีการสะสม เมื่อเกิดการรั่วไหล หนักกว่าอากาศจึงเกิดการสะสม ซึ่งเป็นอันตราย หนักกว่าอากาศ หนักกว่าอากาศ ขีดจำกัดการติดไฟ ** (Flammability limit, %โดยปริมาตร) 5 – 15 % 2.0 - 9.5 % 1.4 – 7.6 % 0.6 – 7.5 % อุณหภูมิติดไฟ  (Ignition Temperature) 650 °C 481 °C 275 °C 250 °C **  ขีดจำกัดการติดไฟ (Flammability limit) เป็นขอบเขตการเผาไหม้ที่ต้องมีสัดส่วนของ ไอเชื้อเพลิงในอากาศที่จะลุกไหม้ได้เมื่อมีประกายไฟ หรือมีความร้อนสูงถึงอุณหภูมิติดไฟ จากคุณสมบัติข้างต้น ทำให้เห็นได้ว่า CNG เป็นก๊าซที่มีความปลอดภัยสูงเมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงชนิดอื่น