การพัฒนาและส่งเสริมการใช้ประโยชน์พลังงานชีวมวลตามแนวทางเศรษฐกิจพอเพียง

บทคัดย่อ

การพัฒนาและส่งเสริมการใช้ประโยชน์พลังงานชีวมวล ตามแนวทางเศรษฐกิจพอเพียง Promotion and Development of Self-Sufficient Economy Biomass Energy Utilization นฤมล ภานุนำภา (NARUMOL PANUNUMPA1) สิริลักษณ์ ตาตะยานนท์ (SIRILUK TATAYANON2) จิระพงษ์ คูหากาญจน์ (CHIRAPONG KUHAKANCHANA3) ลักษมี สุทธิวิไลรัตน์ (LUKSAMEE SUTTHIWILAIRAT4) ทินกร พิริยโยธา (TINAKORN PIRIYAYOTHA5) บทคัดย่อ การพัฒนาและส่งเสริมการใช้ประโยชน์พลังงานชีวมวล ตามแนวทางเศรษฐกิจพอเพียง เป็นชุดโครงการวิจัยที่ประกอบด้วยโครงการวิจัย 5 โครงการ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาทดลองการผลิตและการใช้ ชีวมวลในรูปแบบถ่าน เชื้อเพลิงอัดแท่งและถ่านกัมมันต์ ให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด การจัดการแปลงไม้โตเร็ว เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงาน ได้แก่ การเผาถ่านให้ได้ผลผลิตถ่านและน้ำส้มควันไม้ที่มีคุณภาพ รวมถึง การออกแบบเครื่องมืออัดแท่งสำหรับเชื้อเพลิงจากเศษวัสดุชีวมวล ผลงานวิจัยทั้ง 5 โครงการนี้จะเป็นประโยชน์แก่ประชาชนผู้ใช้เชื้อเพลิงจากไม้และวัสดุการเกษตร ช่วยลดการใช้ไม้และชะลอการตัดไม้ทำลายป่า การดำเนินงานวิจัยเริ่มจากปี พ.ศ. 2551 ถึง พ.ศ. 2554 ใช้ห้องปฏิบัติการงานพัฒนาพลังงานจากไม้ สำนักวิจัยและพัฒนาการป่าไม้ กรุงเทพฯ ศูนย์วิจัยพลังงานจากไม้ จังหวัดสระบุรี ศูนย์ส่งเสริมพัฒนาและถ่ายทอดเทคโนโลยีการใช้ประโยชน์ไม้ขนาดเล็กและของป่า จังหวัดขอนแก่น และแปลงไม้ยูคาลิปตัส จังหวัดอุบลราชธานี เป็นสถานที่ปฏิบัติการ ผลการดำเนินงานสรุปในแต่ละโครงการได้ดังนี้ 1) โครงการการจัดการแปลงไม้โตเร็วเพื่อการพลังงานอย่างยั่งยืน ได้ข้อมูลการเจริญเติบโตของ ไม้ยูคาลิปตัสที่ปลูกปี พ.ศ. 2548 จำนวน 64 ต้น มีความสูงเฉลี่ย 5.98 เมตร ความโตระดับเพียงอก 24.8 เซนติเมตร น้ำหนักสด 21.58 กิโลกรัม/ต้น ผลิตถ่านได้ 230 กิโลกรัม/เตา ผลผลิตถ่านเฉลี่ย 31% เก็บน้ำส้มควันไม้ดิบเฉลี่ย 47 ลิตร/เตา 1-5 นักวิชาการป่าไม้ชำนาญการพิเศษ สำนักวิจัยและพัฒนาการป่าไม้ กรมป่าไม้ กรุงเทพฯ 2) โครงการผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งจากเศษวัสดุชีวมวล ทดลองนำเปลือกกล้วยน้ำหว้ามาเผาเป็นถ่านด้วยเตาถังเดี่ยว และอัดเป็นแท่งถ่านโดยใช้กาวแป้งมันสำปะหลังเป็นตัวประสาน ได้ถ่านอัดแท่งจาก เปลือกกล้วยที่มีค่างาน 1.85 ประสิทธิภาพการใช้งาน 24.76% อัตราการเผาไหม้ 6.64 กรัม/นาที มีค่าพลังงานความร้อนเฉลี่ย 5,718 แคลอรีต่อกรัม 3) โครงการศึกษาคุณสมบัติถ่านและน้ำส้มควันไม้จากสะเดา ยูคาลิปตัส ทะลายจาก และไผ่สีสุก จากเตาเผาถ่าน 3 ชนิด พบว่า เตาถังนอนให้ค่าเปอร์เซ็นต์ผลผลิตถ่านของไม้สะเดาสูงที่สุด รองลงมาคือ ยูคาลิปตัส ไผ่สีสุก และทะลายจากตามลำดับ เตาอิฐก่อกรมป่าไม้ให้ค่าเปอร์เซ็นต์ผลผลิตถ่านของ ไม้ยูคาลิปตัสสูงที่สุด รองลงมา คือสะเดา ไผ่สีสุก และทะลายจากตามลำดับ และเตาอิวาเตะให้ค่าเปอร์เซ็นต์ผลผลิตถ่านของไม้ไผ่สีสุกสูงที่สุด รองลงมาคือ ทะลายจาก สะเดา และยูคาลิปตัสตามลำดับ น้ำส้มควันไม้จากเตาถังนอน เตาอิฐก่อกรมป่าไม้และเตาอิวาเตะเฉลี่ยมีค่า 2.18, 42.25 และ 42.75 ลิตร ตามลำดับ ค่าความร้อนเฉลี่ยของถ่านไม้สะเดา ยูคาลิปตัส ทะลายจาก และไผ่สีสุก มีค่า 7,676 7,603 5,369 และ 6,407 แคลอรีต่อกรัม ตามลำดับ 4) โครงการศึกษาความเป็นไปได้ในการผลิตถ่านกัมมันต์อย่างง่ายจากชีวมวล พบว่า ความเข้มข้นของน้ำเกลือที่เหมาะสมในการเตรียมถ่านกัมมันต์อย่างง่ายจากะลามะพร้าว คือ ระดับความเข้มข้น 20% กระตุ้นที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส ส่วนการเตรียมถ่านกัมมันต์อย่างง่ายจากซังข้าวโพดใช้ระดับความเข้มข้นน้ำเกลือ 0% คือ ไม่ใส่น้ำเกลือแต่นำถ่านไปกระตุ้นต่อที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จะทำให้ถ่านกัมมันต์มีค่าไอโอดีนสูงสุดเท่ากับ 367 และ 374 มิลลิกรัมต่อกรัม ตามลำดับ เมื่อนำถ่านกัมมันต์ทั้ง 2 ชนิดไปทดสอบกับน้ำทิ้งจากร้านอาหารในกรุงเทพฯ และน้ำทิ้งจากนิคมอุตสาหกรรม บางปะอิน จังหวัดอยุธยา พบว่าทำให้น้ำทิ้งใสขึ้นและมีกลิ่นเหม็นลดลง 5) โครงการออกแบบเครื่องมืออัดแท่งสำหรับเชื้อเพลิงจากเศษวัสดุชีวมวล ผลการศึกษาพบว่าเครื่องมืออัดแท่งแบบเกลียวสกรูเป็นเครื่องมือที่มีความเหมาะสมกับการใช้งานอัดแท่งถ่านป่นมากที่สุด โดยสามารถออกแบบเครื่องอัดให้มีลักษณะการใช้งานได้ 3 แบบ ภายในเครื่องเดียว คือ เครื่องอัดแท่งแบบสกรูโดยใช้แรงคนแบบมือหมุน แบบจักรยานปั่น และเครื่องอัดแบบใช้มอเตอร์ไฟฟ้า โดยสามารถผลิตถ่านอัดแท่งขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 7 เซนติเมตร ยาว 1 เมตรในเวลา 2 นาที เมื่อนำเครื่องอัดแท่งเชื้อเพลิงที่ได้มาทดลองอัดด้วยอัตราส่วนผสมของวัตถุดิบต่างๆ สามารถผลิตแท่งเชื้อเพลิงได้ทั้งสามแบบ ส่วนผสมที่นำมาผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งที่เหมาะสม คือ ผงถ่านป่น: แป้งมัน เท่ากับ 10:1 ผสมน้ำ 700 ซี.ซี. และเมื่อนำเชื้อเพลิง อัดแท่งมาทดสอบประสิทธิภาพการใช้งานต้มน้ำกับเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูง พบว่า เชื้อเพลิงอัดแท่ง ต้มน้ำให้มีอุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส ในเวลา 35 นาที คำหลัก: ไม้ยูคาลิปตัส ทะลายจาก ไผ่สีสุก สะเดา น้ำส้มควันไม้ เชื้อเพลิงอัดแท่ง เปลือกกล้วย ถ่านกัมมันต์ ค่าไอโอดีน เครื่องอัดแท่ง เศษวัสดุชีวมวล

คำสำคัญ