NGV คือ...

ก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์ หรือภาษาอังกฤษเรียกว่า Natural Gas for Vehicles หรือเรียกย่อๆ ว่า NGV โดยอาจจะรู้จักกันในชื่อของ ก๊าซธรรมชาติอัด (Compressed Natural Gas : CNG) นับเป็นเชื้อเพลิงชนิดหนึ่งที่นำมาใช้ในยานยนต์ ซึ่งก็เหมือนกับก๊าซธรรมชาติที่นำมาใช้ตามบ้าน เพื่อการประกอบอาหาร การทำความร้อน และการทำน้ำร้อน เป็นต้น


ก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์ หรือ NGV ได้มีการนำมาใช้กับยานยนต์ในหลายๆ ประเทศ เกือบทั่วทุกภูมิภาคของโลก แต่อัตราการเพิ่มยังไม่มากนัก เมื่อเทียบกับยานยนต์ที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง ทั้งนี้ เนื่องจากยานยนต์ที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีมานานกว่า อย่างไรก็ตาม เมื่อเกิดวิกฤตการณ์น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติจึงเป็นทางเลือกเชื้อเพลิงหนึ่ง เพื่อทดแทนการใช้น้ำมัน ประกอบกับก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงที่มีการเผาไหม้ที่สะอาด จึงได้มีการนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้น เพื่อลดปัญหาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมนับจากปี 2527 ที่ บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) (ปตท.) ได้เริ่มศึกษาและทดลองนำ NGV มาใช้ในรถยนต์ เนื่องจากพิจารณาแล้วเห็นว่าเป็นเชื้อเพลิงที่มีการเผาไหม้ได้อย่างสมบูรณ์ และปล่อยมลพิษสู่บรรยากาศต่ำสุด เมื่อเทียบกับการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงอื่นต่อมาในปี 2536 ได้ร่วมกับ องค์การขนส่งมวลชนกรุงเทพ (ขสมก.) ขยายการใช้ NGV ไปสู่รถโดยสารปรับอากาศที่เป็นรถขนส่งมวลชนสาธารณะ เพื่อให้บริการแก่ประชาชนทั่วไป ส่งผลให้ NGV เริ่มเป็นที่รู้จักต่อสาธารณชนมากขึ้นและภายหลังจากที่ ปตท. ได้จัดตั้งโครงการก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์ เพื่อส่งเสริมและผลักดันให้มีการใช้ NGV เมื่อปี 2543 ส่งผลให้ประเทศไทยมีรถยนต์ที่ปรับเปลี่ยนมาใช้ NGV มากขึ้น โดยมีแนวโน้มตัวเลขที่จะเพิ่มขึ้นในอนาคต เพราะเป็นที่ทราบกันดีว่า 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. ข้อดีของการใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง2.1 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 และประหยัดเงินตราต่างประเทศได้มาก3. 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 NGV
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