พลังงานเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่ง

พลังงานเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่ง

พลังงานเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่ง

พลังงานเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่ง เป็นพลังงานจากการผลิตจากวัสดุทางธรรมชาติ ซึ่งพลังงาน สามารถแบ่งออกเป็นหัวข้อใหญ่ ๆ คือ พลังงานน้ำ พลังงานลม และพลังงานความร้อน เป็นต้น ทุกพลังงานล้วนแต่มีความสำคัญต่อมนุษย์ที่แตกต่างกันไป และจะเห็นว่าพลังงานที่ใช้มากในปัจจุบันคือ พลังงานความร้อน ซึ่งหลายประเทศมีการนำพลังงานความร้อนไปใช้ด้านอุตสาหกรรมมากขึ้น ซึ่งไม่เพียงพอต่อการใช้งาน และพลังงานความร้อน สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ พลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และพลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นโดยมนุษย์สร้างขึ้น แต่โดยส่วนใหญ่แล้วพลังงานด้านความร้อนมีไม่เพียงพอต่อการใช้งานของมนุษย์ และหลายประเทศมีการนำพลังงานความร้อนไปใช้ด้านอุตสาหกรรมเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งประเทศไทยถือเป็นอีกหนึ่งประเทศที่มีการใช้ประโยชน์ของพลังงานความร้อนค่อนข้างมาก ไม่ว่าจะเป็นด้านการอุตสาหกรรม หรือการใช้ชีวิตประจำวันในการหุงต้ม ซึ่งประเทศไทยก็ถือว่าเป็นประเทศด้านการเกษตร และมีของเหลือทิ้งจากการเกษตรเป็นอย่างมาก ซึ่งพืชทางการเกษตรของประเทศไทยมีหลายชนิด เช่น มันสำปะหรัง อ้อย ยางพาราและพืชผลอีกหลายชนิด เช่น ทุเรียน มะพร้าว ลำไย กล้วย และเศษผักต่าง ๆ และของเหลือทิ้งจากการเกษตรเหล่านี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง เช่น ทำปุ๋ยหมัก หรือน้ำหมก และยังสามารถนำพืชเหล่านี้มาสร้างมูลค่า และใช้ประโยชน์ให้คุ้มค่า โดยการสร้างเป็นเชื่อเพลิงถ่านอัดแท่งได้

            พืชด้านการเกษตรของประเทศไทยมีหลากหลายชนิด และพืชแต่ละชนิดให้พลังงานความร้อนไม่เท่ากัน จะเห็นว่าการเลือกวัสดุแต่ละชนิดมีความสำคัญต่อการนำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งเป็นอย่างมาก ซึ่งจะส่งผลต่อการนำมาผลิต หรือสร้างมูลค่าต่อการใช้งาน เนื่องจากต้องคำนึงถึงความคุ้มทุน ระยะเวลาในการผลิต ค่าใช้จ่ายในการผลิต และส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด และการทำเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งสามารถแบ่งออกเป็น 2 วิธีใหญ่ ๆ ดังนี้

1. วิธีการอัดร้อน

เป็นวิธีการนี้จะใช้งบประมาณในการผลิตค่อนข้างสูง เพราะต้องใช้ความร้อนสูงในการอัดขึ้นรูปของเชื้อเพลิง ซึ่งเหมาะกับประเทศที่มีการพัฒนาแล้ว

2. วิธีการอัดแบบเย็น

เป็นวิธีที่ที่ง่าย สะดวก และสามารถใช้ได้ทั้งประเทศที่พัฒนาแล้ว และประเทศที่กำลังพัฒนา ซึ่งส่วนใหญ่แล้วประเทศไทยจะนิยมผลิตเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งโดยการอัดแบบเย็นมากกว่า เพราะเป็นวิธีที่สะดวก ประหยัดค่าใช้จ่าย และมีความคุ้มทุนในการผลิตมากกว่าวิธีอัดแบบร้อน แต่ก่อนที่จะถึงขั้นตอนการอัดถ่าน ต้องมีการเลือกวัสดุที่จะผลิตก่อน สิ่งสำคัญที่ต้องคำนึง ดังนี้

            1.1 ต้องเป็นพืชที่หาง่าย สะดวกต่อการขนย้าย เหลือทิ้งจำนวนมาก และเมื่อถึงกระบวนการเผาไหม้ต้องส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด

1.2 ให้ค่าพลังงานความร้อนสูง ส่วนใหญ่แล้วไม้เนื้อแข็งจะให้ค่าพลังงานความร้อนสูง

และมีความชื้นน้อยที่สุดกว่าไม้เนื้ออ่อน เศษผัก และผลไม้

1.3 ให้ค่าความชื้นน้อย เนื่องจากพืชบางชนิดมีค่าความชื้นมากเกินไป เมื่อเข้าสู่

กระบวนการเผาจะทำให้ส่งผลต่อเวลาในการเผานานขึ้น จะส่งผลให้มีการใช้ฟืนหรือไฟมากขึ้น และค่าความชื่นยังส่งผลให้เกิดควันมากขึ้น ซึ่งการทำเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งตามมาตรฐานแล้วไม่ควรมีควันมา เพราะจะส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมตามมาภายหลัง

หลังจากที่เลือกวัสดุที่เหมาะต่อการทำเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งแล้ว เริ่มเข้าสู่กระบวนการเผาต่อไป ซึ่งกระบวนการเผามีหลายวิธีการ เช่น การเผาด้วยเตาเผาความร้อนสูง และการเผาโดยใช้เตาเผาจากถังเผาธรรมดาด้วยวิธีการประยุกต์ใช้จากถังสี หรือถังน้ำมัน ซึ่งแต่ละวิธีขึ้นอยู่กับงบประมาณ ความสะดวก  ความปลอดภัยในการเลือกใช้งานของผู้ผลิตเอง และการเลือกพื้นในการเผาวัสดุ หรือเผาถ่าน ควรเลือกพื้นที่เป็นที่โล่งแจ้ง ห่างไกลจากชุมชน เพราะหากอยู่ในพื้นที่ที่มีประชาชนอาจก่อให้เกินความอันตราย และความรำคาญแก่บุคคลในชุมชนได้ เมื่อผ่านขั้นตอนการเผาเรียบร้อยแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการบดถ่านให้ละเอียด และนำมาอัดให้เป็นรูปทรงต่าง ๆ ตามที่ต้องการ และสิ่งที่ขาดไม่ได้คือตัวเชื่อมประสานของผงถ่าน เพราะสามารถช่วยให้ถ่านเกาะตัวเป็นรูปทรงได้ง่าย และมีความแข็งแรง ตัวเชื่อมประสานที่ดีไม่ควรเหลวจนเกินไป เพราะถ้าเหลวเกินไปจะทำให้ถ่านที่อัดขึ้นรูปเกาะตัวได้ไม่คงทน และยังเป็นตัวที่เพิ่มค่าความชื้นให้ผลิตภัณฑ์ไม่ผ่านค่ามาตรฐานอีกด้วย ซึ่งตัวเชื่อมประสานที่ดีคือ การใช้แป้งมันสำปะหลังผสมกับน้ำ 5 ต่อ 3 คนให้เข้ากันบนน้ำร้อนให้เป็นสีขาวใส และทิ้งไว้ให้เย็น เพื่อสามารถนำไปผสมขึ้นรูปได้เลย แต่รูปทรงของถ่านแต่ละรูปทรงสามารถส่งผลต่อการให้ความร้อน ความคงทน และการเกิดเถ้าที่แตกต่างกันไป ซึ่งจากการศึกษาหลาย ๆ สื่อ และวิจัยหลาย ๆ เรื่อง จะเห็นว่า รูปทรงของถ่านที่มีความทนต่อการขนย้าย ให้ระยะเวลาการมอดดับได้นานกว่ารูปทรงอื่น ๆ มีความหนาแน่น และแข็งแรงต่อการขนย้ายมากที่สุด คือ รูปทรงหกเหลี่ยม และอีกรูปทรงหนึ่งที่นิยมผลิตในการใช้งาน คือ รูปทรงกระบอก ซึ่งถ่านรูปทรงกระบอกสามารถเก็บรักษาได้ง่าย ไม่เปลืองพื้นที่ในการจัดเก็บ มีความคงทนต่อการขนย้าย เหมาะสมต่อการใช้งาน และให้ค่าความร้อนมากกว่าถ่านรูปทรงหกเหลี่ยม แต่จะมีระยะการมอดดับได้เร็วกว่า

หลังจากทำการขึ้นรูปเสร็จ ขั้นตอนต่อไป คือ การทดสอบทางกายภาพ การทดสอบทางเคมี และการหาค่าความคุ้มทุน เป็นต้น

1. การทดสอบทางกายภาพ คือ การทดสอบภายนอกของเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่ง เช่น ความกว้าง ความหนาแน่น น้ำหนักของก้อนถ่าน การสังเกตรูปทรง และขนาดของก้อนถ่านที่เหมาะต่อการใช้งาน การทดสอบความคงทนของถ่านจากการขนย้ายว่าคุ้มต่อการผลิตหรือไม่ ทดสอบโดยการสังเกตสีของไฟ กลิ่น ควัน สีของควัน และการเกิดเถ้า เป็นต้น

2. การทดสอบทางเคมี เป็นการทดสอบโดยการใช้เครื่องมือวิทยาศาสตร์เข้ามาช่วย สามารถแบ่งออกเป็น ดังนี้

            2.1 ค่าความร้อน

            คือ การนำเอาถ่านตัวอย่างมาทดลองในเตาอบ และเปรียบเทียบกับค่าความร้อนมาตรฐานว่าให้ค่าความร้อนเกินที่มาตรฐานการผลิตเชื่อเพลิงหรือไม่ ซึ่งมีค่ามาตรฐานอยู่ที่ไม่น้อยกว่า 6,000 แคลอรี่ต่อกรัม

            2.2 ค่าความชื้น

            สามารถทดลองโดยใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ และวัดค่าความชื้นจากถ่านตัวอย่างต้องมีความชื้นเฉลี่ยไม่เกินร้อยละ 4 ตามมาตรฐานกำหนด

            2.3 การเกิดเถ้า

            สามารถบันทึกพร้อมกับขั้นตอนการหาค่าความร้อนได้เลย และเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพจะต้องเกิดเถ้าน้อย และไม่เกินตามที่ค่ามาตรฐานกำหนด

3. การหาค่าความคุ้มทุน หาได้จากการทำแบบประเมินจากผู้ที่ทดลองใช้งานจริง โดยวัดจากการเลือกวัสดุ ค่าใช้จ่ายในระหว่างการผลิต และการใช้งานจริงว่าคุ้มต่อการเลือกวัสดุมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งหรือไม่ หากผู้ทดลองใช้งานจริงเห็นว่าคุ้มต่อการผลิตก็สามารถนำมาผลิตหรือพัฒนาใช้ต่อไปได้ หากทดลองใช้และวิเคราะห์ออกมาแล้วใช้งานไม่ได้จริง มีค่าใช้จ่ายระหว่างการผลิตค่อนข้างมาก ไม่คุ้มกับการผลิตเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งครั้งนี้ ควรนำไปปรับปรุง เลือกวัสดุที่เหมาะสม และควรเลือกวิธีการให้คุ้มทุนต่อการใช้งานจริง

            จะเห็นว่าวัสดุที่ควรนำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งมากที่สุด คือ ไม้เนื้อแข็ง และสามารถหาได้ง่าย และคุ้มทุน เช่น เศษไม้ยางพารา เนื่องจากพื้นที่ส่วนใหญ่ตามชนบทของประเทศไทยมีการปลูกยางพาราเป็นจำนวนมาก และเศษกิ่งที่หักมีค่อนข้างมาก และไม่มีการนำไปใช้ประโยชน์ ซึ่งมีวิธีการผลิตที่หลากหลายแตกต่างกันไป สามารถเลือกวิธีการผลิตได้ ขึ้นอยู่กับความสามารถ ความสะดวก ความปลอดภัย และความคุ้มทุนในการผลิตได้ หากทำขาย หรือจำหน่ายในชุมชนไม่จำเป็นต้องผลิตด้วยวิธีที่ยุ่งยาก และไม่ต้องทดลองตามหลักวิทยาศาสตร์ แต่สามารถนำอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวันมาประยุกต์ให้เข้ากับกระบวนการผลิตได้ เช่น สามารถเผาถ่านโดยใช้ดินเหนี่ยวกลบ หรือถังน้ำมันเก่าๆได้ ไม่จำเป็นต้องซื้อใหม่ แต่ควรเลือกวัสดุที่เหมาะต่อเตาเผา เพราะจะได้ไม่เสียเวลาและเกิดอันตรายต่อผู้ผลิตเอง ซึ่งการผลิตเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งไว้ใช้งานเองสามารถส่งผลต่อผู้ผลิตได้โดยตรง เช่น การประหยัดค่าให้จ่าย มีการพัฒนาความริเริ่มสร้างสรรค์ และยังเป็นแนวทางในการประกอบอาชีพ อีกทั้งยังสามารถสร้างเป็นสื่อความรู้ให้กับบุคคลรุ่นหลังได้อีกด้วย

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *