การพัฒนาการขึ้นรูปแท่งพลังงานชีวมวลจากกาบใบอ้อยที่มีน้ำยางธรรมชาติเป็นตัวประสานด้วยกระบวนการอบแห้งโดยใช้เทคโนโลยีพลังงานคลื่นไมโครเวฟ

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยนี้จึงมุ่งพัฒนากระบวนการจัดการกาบใบอ้อย เพื่อลดการเผาอ้อยเพื่อกำจัดกาบใบอ้อยและการนำกาบใบอ้อยไปใช้ประโยชน์อย่างมีประสิทธิภาพเหมาะสมกับภาคการเกษตรและอุตสาหกรรมการเกษตร รวมทั้งเพื่อเพิ่มมูลค่าให้กาบใบอ้อย โดยการพัฒนาแท่งพลังงานชีวมวลจากกาบใบอ้อยโดยใช้น้ำยางธรรมชาติเป็นตัวประสาน เพื่อเพิ่มมูลค่าน้ำยางธรรมชาติได้อีกทางหนึ่ง โดยโครงการวิจัยนี้จะแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือส่วนที่ 1 การศึกษาและพัฒนาส่วนผสมระหว่างกาบใบอ้อยและน้ำยางธรรมชาติที่เหมาะสมในการขึ้นรูปเป็นแท่งพลังงานชีวมวลเพื่อให้ได้แท่งพลังงานชีวมวลที่มีคุณสมบัติทางกายภาพ ค่าความแข็งแรง และค่าความร้อนที่เหมาะสมสำหรับใช้เป็นทางเชื้อเพลิงในภาคการเกษตรและอุตสาหกรรมการเกษตรต่อไป และส่วนที่ 2 การออกแบบ สร้างเครื่อง และพัฒนากระบวนการขึ้นรูปแท่งพลังงานชีวมวลจากกาบใบอ้อยที่มีน้ำยางธรรมชาติเป็นตัวประสานด้วยกระบวนการอบแห้งด้วยเทคโนโลยีพลังงานคลื่นไมโครเวฟ การออกแบบโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับการควบคุมการทำงานของเครื่องต้นแบบที่ทำการออกแบบ โดยสามารถตั้งกำลังวัตต์ของพลังงาน ตำแหน่งของตัวปล่อยพลังงาน และระยะเวลาในการอบแห้ง รวมทั้งการแสดงผลค่าการใช้พลังงานเพื่อวิเคราะห์ค่าความคุ้มค่าทางด้านพลังงานได้ถูกพัฒนาขึ้นผลจากการศึกษาพบว่าเครื่องขึ้นรูปแท่งพลังงานชีวมวลจากกาบใบอ้อยที่มีน้ำยางธรรมชาติเป็นตัวประสานด้วยกระบวนการอบแห้งโดยใช้เทคโนโลยีพลังงานคลื่นไมโครเวฟที่ทำการออกแบบสามารถขึ้นรูปอัดแท่งพลังงานชีวมวลให้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 เซนติเมตร มีความยาว 10 เซนติเมตร และมีน้ำหนักระหว่าง 150-153 กรัม ได้ตามที่กำหนด นอกจากนั้นเครื่องต้นแบบที่ทำการออกแบบสามารถทำงานในการขึ้นรูปแท่งพลังงานชีวมวลได้ตามเป้าประสงค์ของการวิจัย สามารถทำงานได้ในระบบอัตโนมัติ โดยสามารถตั้งกำลังวัตต์ของพลังงาน ตำแหน่งของตัวปล่อยพลังงาน ระยะเวลาในการอบแห้ง และสามารถแสดงผลการใช้ค่าการใช้พลังงานเพื่อวิเคราะห์ค่าความคุ้มค่าทางด้านพลังงาน และผลการทดสอบประสิทธิภาพการอบแห้งของเครื่องอบแห้งแท่งชีวมวลด้วยพลังงานไมโครเวฟ พบว่า ในกรณีที่ใช้พลังงานไมโครเวฟในกระบวนการอบแห้ง จะใช้ระยะเวลาในการอบแห้งแท่งเชื้อเพลิงชีวมวลที่สั้นกว่าการอบแห้งด้วยแหล่งพลังงานความร้อนในรูปแบบลมร้อนเพียงอย่างเดียว และพบว่าการทดลองที่ 2 คือ เปิดแหล่งพลังงานไมโครเวฟ 8 ตัว ตัวละ 250 W รวมกำลัง 2,000 W จะมีระยะเวลาของการอบแห้งและค่าพลังงานไฟฟ้าของการอบแห้งที่น้อยที่สุด และแท่งชีวมวลที่ผลิตได้มีค่าความชื้นคงเหลือที่น้อยสุด และค่าความร้อนสุทธิของแท่งเชื้อเพลิงชีวมวลที่สูงที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับในแต่ละรูปแบบการให้พลังงานในการอบแห้ง ซึ่งผลที่ได้จากการดำเนินการวิจัยในโครงการนี้ช่วยในการพัฒนานวัตกรรมในกระบวนการขึ้นรูปและกระบวนการอบแห้งแท่งเชื้อเพลิงชีวมวลโดยใช้กาบใบอ้อย ช่วยลดปริมาณขยะหรือของเหลือทิ้งทางการเกษตร ช่วยเพิ่มมูลค่าของกาบใบอ้อย และช่วยในการแก้ไขสถานการณ์ฝุ่นละอองขนาดเล็ก หรือ PM2.5 ซึ่งเกิดจากการเผากาบใบอ้อย คำหลัก : แท่งพลังงานชีวมวล, กาบใบอ้อย, น้ำยางธรรมชาติ, พลังงานคลื่นไมโครเวฟ

คำสำคัญ