ชุดอุปกรณ์กรองและกลั่นแยกน้ำมันที่ใช้แล้วสำหรับเครื่องยนต์การเกษตร
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ณัฐพงศ์ ถาวร, ปุญญพัฒน์ กรัตพงษ์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
นิรันดร์ เหลืองสวรรค์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
น้ำมันดีเซลและน้ำมันเบนซินได้ถูกนำมาใช้ ในการชำระล้างทำความสะอาดเครื่องยนต์ ซึ่งน้ำมันทั้งสองชนิดนี้เมื่อนำมาใช้แล้วจะมีสิ่งสกปรกเจือปน จึงมีสภาพเป็นของเหลวหนืดสีดำเข้ม ไม่สามารถนำมาใช้ล้างเครื่องยนต์ได้อีก และมีการกำจัดน้ำมันที่ใช้แล้วเหล่านี้ไม่ถูกต้อง โดยผู้ใช้ส่วนใหญ่มักใช้วิธีการปล่อยให้น้ำมันเหล่านี้ ลงสู่ธรรมชาติ ซึ่งส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิต พืช สิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศต่างๆ มากมาย
น้ำมันดีเซลและน้ำมันเบนซินยังคงมีประสิทธิภาพในการใช้งานกับเครื่องยนต์ แต่อาจมีสารอื่นเจือปนอยู่เนื่องด้วยดินเหนียวไม่สามารถกรองออกได้
ดังนั้นน้ำมันที่กรองมาแล้ว ยังไม่สามารถนำไปใช้กับเครื่องยนต์ได้เพราะอาจเกิดปัญหาอื่นตามมา จึงต้องคิดเครื่องกลั้นน้ำมันเพื่อแยกด้วยวิธีการทางเคมี ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อไม่ให้สิ้นเปลืองพลังงาน และน้ำมันที่กลั่นออกมาจะได้มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับน้ำมันที่ไม่เคยนำมาล้างเครื่องยนต์
ในการศึกษาประดิษฐ์ชุดอุปกรณ์กรองและกันน้ำมันที่ใช้แล้วสำหรับเครื่องยนต์การเกษตรเพื่อนำน้ำมันพืชที่ใช้แล้วที่เหลือจากการประกอบอาหารจำพวกทอดมากรองด้วยดินเหนียวและนำน้ำมันเบนซินผสมน้ำมันดีเซลที่ใช้แล้วจากการทำความสะอาดชิ้นส่วนของเครื่องยนต์มาผ่านการกรองและกลั่นด้วยชุดอุปกรณ์แล้วจึงนำน้ำมันที่ได้มาประยุกต์ใช้กับเครื่องยนต์ทางการเกษตรในขั้นตอนแรก ทำการกรองน้ำมันที่ใช้แล้วด้วยวัสดุจากธรรมชาติโดยทำการทดสอบเบื้องต้น ( pretest) คัดเลือกวัสดุจากธรรมชาติจำนวน 5 ชนิดได้แก่ขี้เลื่อย แกลบ ขุยมะพร้าว ดินเหนียวและใบไม้ พบว่าดินเหนียวสามารถกรองน้ำมันที่ใช้แล้วทั้ง 2 แหล่งได้ จึงได้นำดินเหนียวมาทำการทดลองหาปริมาณที่เหมาะสมในการใส่ชุดกรอง ที่ทำจากขวดน้ำพลาสติกขนาดเล็ก โดยใช้ปริมาณระดับ 10, 20, 30 และ 40 กรัม พบว่าปริมาณที่เหมาะสม คือ 30 กรัม ที่สามารถทำให้คุณภาพด้านสีและค่าความหนาแน่นของน้ำมัน ที่กรองได้ทั้ง 2 แหล่ง มีค่าใกล้เคียงกับน้ำมันที่ยังไม่ผ่านการใช้งาน สำหรับน้ำมันที่ใช้แล้วจากการทำความสะอาดชิ้นส่วนเครื่องยนต์ที่ผ่านการกรองแล้ว จะทำการกลั่นแยกน้ำมันเบนซินออกจากน้ำมันดีเซล ด้วยพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ โดยใช้วัสดุรับแสงจำนวน 3 ชนิดได้แก่ กระจก ฟอยล์ และสีดำ พบว่า สีดำมีความเหมาะสมในการรับพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ในช่วงระยะเวลา 3 ชั่วโมง ที่น้ำมันหยดลงจากชุดกรองไปยังท่อทองแดง ซึ่งจะทำให้น้ำมันเบนซินสามารถแยกออกจากน้ำมันดีเซลได้ดีที่สุดหลังจากนั้น นำสีดำพ่นลงบนกล่องรับแสงในชุดอุปกรณ์กรองและกลั่นแยกน้ำมันที่ใช้แล้ว โดยการทดสอบประสิทธิภาพของชุดอุปกรณ์ ซึ่งประกอบด้วยชุดกรองจำนวน 20 ชุดกรอง ภายในบรรจุดินเหนียว 30 กรัมต่อชุดกรอง น้ำมันที่กรองได้จะหยดลงไปในท่อทองแดงที่ได้รับความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ น้ำมันเบนซินจะระเหยกลายเป็นไอขึ้นไปตามท่อนำแก๊สซึ่งผ่านเข้าไปยังถังกลั่นที่มีน้ำอุณหภูมิต่ำ หล่อไว้ จนไอของน้ำมันเบนซินควบแน่นกลายเป็นของเหลวอยู่ในถังกลั่น ภายในระยะเวลา 24 ชั่วโมง พบว่า น้ำมันเบนซินที่กลั่นได้คิดเป็น 31 % เมื่อเทียบกับปริมาตรของน้ำมันเบนซินในน้ำมันที่ใช้แล้วสังเคราะห์ ส่วนการประยุกต์ใช้น้ำมันเบนซินที่กลั่นได้ กับน้ำมันไบโอดีเซลที่เกิดจากน้ำมันพืชที่ใช้แล้วผ่านการกรองด้วยดินเหนียว ผสมกับน้ำมันดีเซลที่เหลือจากการกลั่น เมื่อนำไปใช้กับเครื่องยนต์ทางการเกษตรพบว่ามีคุณภาพเท่าเทียมกับน้ำมันที่ยังไม่ผ่านการใช้งานดังนั้นชุดอุปกรณ์นี้สามารถแก้ปัญหาการทิ้งน้ำมันที่ใช้แล้ว ที่เป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม และยังเป็นการอนุรักษ์พลังงานที่คุ้มค่ามากที่สุด