เครื่องผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติก

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ธนกร ไชยพิษ, กชกร ศิริรักษ์, บัณฑิตา ถิ่นอภัย

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ดนุพล เดชอุดม

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนอนุกูลนารี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

จากผลการทดลองชนิดขยะพลาสติกทั้ง 3 ชนิด คือ ถุงพลาสติก ขวดพลาสติก และพลาสติกพีวีซีนำเข้าสู่กระบวนการไพโรไลซีสแบบเร็วที่อุณหภูมิแตกต่าง กัน 5 ระดับ คือ 400 450 500 550 และ 600 องศาเซลเซียส จึงสรุปได้ว่าการไพโรไลซีสแบบเร็วของขยะถุงพลาสติกที่อุณหภูมิไพโรไลซีส 500 องศา เซลเซียส เป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดเพราะให้ปริมาณผลได้ของน้ามันเชื้อเพลิงสูงสุดร้อยละ 65.7 โดย น้ำหนัก รองลงมาเป็นขวดพลาสติกควรไพโรไลซีสที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส เพราะ มีปริมาณผลได้ของน้ำมันเชื้อเพลิงสูงสุดร้อยละ 62.3 โดยน้ำหนัก และน้อยสุดเป็นการไพโรไลซีสแบบเร็วของพลาสติกพีวีซีที่ อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส มีปริมาณผลได้ของน้ำมันเชื้อเพลิงสูงสุดร้อยละ 58.6 โดยน้ำหนัก และผลการการเปรียบเทียบคุณสมบัติของน้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้จากขยะพลาสติก พบว่าขยะถุงพลาสติกมีค่าความร้อนของ น้ำมันเชื้อเพลิงสูงสุด 42.7 เมกะจูลต่อกิโลกรัม ขณะที่ขยะขวดพลาสติกมีค่าความร้อนน้ำมันเชื้อเพลิง 41.4 เมกะจูลต่อกิโลกรัม และขยะพลาสติกพีวีซีมีค่าความร้อนของน้ำมันเชื้อเพลิง 41.1 เมกะจูลต่อ กิโลกรัม นอกจากนี้น้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้จากการไพโรไลซีสแบบเร็วของถุงพลาสติกยังสามารถติดไฟได้ ง่ายเมื่อเปรียบเทียบกับขยะอีก 2 ชนิด เพราะมีจุดวาบไฟ 230.1 องศาเซลเซียส และจุดติดไฟ 233.3 องศาเซลเซียส

แต่เมื่อพิจารณาค่าความหนาแน่น พบว่า น้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติกพีวีซีมีค่าความ หนาแน่นต่ำสุด 916.6 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ส่งผลให้มีค่าความหนืดต่ำ 1.2 เซนติสโตรก ดังนั้นหาก พิจารณาสมบัติของน้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้จากการไพโรไลซีสแบบเร็วของขยะทั้ง 3 ชนิด พบว่า ขยะ ถุงพลาสติกเหมาะที่จะนำไปแปรรูปเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงมากที่สุดเพราะมีค่าความร้อนสูงจุดวาบไฟและ จุดติดไฟต่ำ อีกทั้งค่าความหนาแน่นและค่าความหนืดไม่สูงมากนัก อย่างไรก็ตามอุณหภูมิที่แตกต่างกันที่ใช้ไพโรไลซีสแบบเร็วขยะพลาสติกทั้ง 3 ชนิด ก็มีค่าความหนาแน่นแตกต่างกันอยู่ในช่วง 908.0 - 988.0 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งตากทฤษฎีทางเทอร์ไดนามิกส์ถือว่าแตกต่างกันไม่มากนัก

ผลทดสอบอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและแรงม้าของเครื่องยนต์ แสดงให้เห็นว่า น้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้จากการไพโรไลซีสแบบเร็วของขยะ ถุงพลาสติก ขวดพลาสติก และพลาสติกพีวีซี ที่อุณหภูมิไพโรไลซีส 500 องศาเซลเซียส มีแรงม้าเบรกสูงสุด โดยน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะถุงพลาสติกมีแรงม้าสูงสุด 11.4 แรงม้า น้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะขวดพลาสติกมีแรงม้าสูงสุด 11.1 แรงม้า และน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติกพีวีซีมีแรงม้าเบรก 10.8 แรงม้า และแรงม้าเบรกจากอุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส ที่มีค่าสูงนี้เป็นผลมาจากน้ำมันเชื้อเพลิงที่ อุณหภูมินี้มีค่าความร้อนสูง ซึ่งข้อมูลที่ได้จากการทดลอง พบว่า ค่าความร้อนของน้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้ จากอุณหภูมิอุณหภูมินี้มีค่าสูงกว่า 41 เมกะจูลต่อกิโลกรัม ด้วยเหตุจึงทำให้อัตราการสิ้นเปลืองน้ำมัน เชื้อเพลิงที่ได้จากอุณหภูมินี้มีค่าต่ำไปด้วย

ดังนั้น สรุปได้ว่าอุณหภูมิไพโรไลซีสที่ทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงมีค่าความร้อนสูงสุด คือ อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส อีกทั้งสมบัติโดยรวมของน้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้จากการไพโรไลซีสแบบเร็วของขยะ พลาสติกที่อุณหภูมินี้ยังอยู่ในเกณฑ์ของสมบัติน้ำมันเชื้อเพลิงจากปิโตรเลียม อุณหภูมินี้จึงเหมาะสำหรับ นำไปไพโรไลซีสแบบเร็วขยะพลาสติกเพราะมีปริมาณผลได้สูงและค่าความร้อนสูง