เทคนิคการเผาถ่าน แบบชีวมวลไร้ควัน

ทุกปีหลังฤดูเก็บเกี่ยวพืชผลทางการเกษตร เรามักจะได้ยินข่าวปัญหาหมอกควันและค่าฝุ่นละออง PM 2.5 เกินมาตรฐานที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของคนไทยในวงกว้าง การเผาวัสดุเหลือทิ้งจากภาคการเกษตรเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของปัญหานี้ซึ่งนับวันจะยิ่งทวีความรุนแรงขึ้น

คำตอบไม่ใช่การเลิกเผา แต่เผาาอย่างถูกวิธีและสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับชุมชนและสิ่งแวดล้อม นี่นับป็นแนวคิดหลักที่ศูนย์เชื้อเพลิงและพลังงานจากชีวมวล จ.สระบุรี ตั้งต้นการวิจัย “เตาเผาาถ่านชีวมวลไร้ควัน” ที่นำควันไฟจากการเผาไหม้ซึ่งโดยธรรมชาติก็คือผงถ่านที่สามารถติดไฟได้กลับมาใช้ใหม่ให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดและต่อมาในปี 2560 ได้ต่อยอดผลงานวิจัยขึ้นเป็นโครงการศูนย์เรียนรู้และสาธิตการผลิตเชื้อเพลิงแข็ง

“โครงการฯ เป็นศูนย์เรียนรู้ สาธิต และถ่ายทอดองค์ความรู้สู่วิสาหกิจชุมชนและอุตสาหกรรมที่เน้นเป็นแม่แบบในเรื่องการจัดการวัสดุเหลือทิ้งให้มีประสิทธิภาพและยั่งยืน ช่วยลดปัญหามลพิษจากฝุ่น PM 2.5 ที่มาจากการลักลอบเผาวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร นอกจากนี้ก็ยังสร้างรายได้

เกิดเป็นวิสาหกิจและระบบเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) ที่ให้ชุมชนใช้ทรัพย ากรให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด และมีคุณภาพชีวิตที่ดี อันเป็นพันธกิจสำคัญของจุฬาฯ ในด้านการรักษาสิ่งแวดล้อมและแก้ปัญหาทางสังคม” ศ.ดร.ธราพงษ์ วิทิตศานต์ ภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผู้อำนวยการโครงการฯ กล่าว

ภายใต้การดำเนินงานของเครือข่ายศูนย์นวัตกรรมพลังงานชีวภาพ (Bio Energy Innovation Hub) จุฬาลงกรณ์มหาวิทย ชาลัย โครงการฯ ได้ตั้งศูนย์การเรียนรู้และสาธิตการผลิตเชื้อเพลิงแข็งจากวัสดุเหลือทิ้งแล้ว 3 แห่ง ได้แก่ 1) ศูนย์ที่ จ.สมุทรสงคราม ใช้ชีวมวลเหลือทิ้งคือกะลามะพร้าว 2) ศูนย์ที่ จ.ลพบุรี ใช้เหง้า มันสำปะหลัง และ 3) ศูนย์ที่ตำบลหนองมน จ.ชลบุรี ใช้เศษกระบอกไม้ไผ่จากอุตสาหกรรมการผลิตข้าวหลาม โดยในระยะแรก โครงการฯ ได้ผลิตเตาต้นแบบทั้งสิ้น 900 เตา กระจายไปให้ทั้ง 3 ศูนย์ฯ จุดละ 300 เตา เพื่อให้ชาวบ้านยืมไปใช้และนำไปเป็นต้นแบบเพื่อผลิตเอง ครัวเรือนละ 1 เตา

เตาเผาถ่านชีวมวลไร้ควัน จุฬาฯ ถูกออกแบบให้ง่าย เพื่อที่ชาวบ้านจะนำไปผลิตใช้เองได้ วัสดุที่ใช้ทำเตาเผาเป็นถังเหล็กขนาด 200 ลิตร ซึ่งหาซื้อได้ทั่วไป เมื่อนำมาดัดแปลงและเสริมกับอุปกรณ์บางอย่างรวมๆ แล้วต้นทุนการผลิตอยู่ที่ 1,000 บาทต่อหนึ่งเตาเท่านั้น

“เราออกแบบเตาเป็นสองส่วน คือ เตาชั้นบนและเตาชั้นล่าง ลักษณะการทำงานก็คือให้ความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ในเตาชั้นล่างช่วยอบเขม่าควันเศษวัสดุทางการเกษตรที่วางไว้ชั้นบนของเตาจนกลายเป็นผงถ่านที่มีคุณภาพและเกิดควันน้อย นอกจากนี้ก็ยังมีของแถม คือน้ำส้มควันไม้ สำหรับไล่แมลงศัตรูพืชอีกด้วย” ศ.ดร.ธราพงษ์ อธิบาย

สำหรับผงถ่านที่ได้นั้น เมื่อนำมาผสมกันตามสูตรที่ได้ค้นคว้ามาแล้ว จะได้ผลิตภัณฑ์ 2 ชนิด คือ ถ่านอัดแท่ง (Briquette Charcoal) ที่ให้ความร้อนสูงเกิดควันน้อย ใช้ได้นาน สามารถนำไปใช้ได้ทั้งในภาคอุตสาหกรรมและครัวเรือนและถ่านกัมมันต์ (Activated Carbon)

ที่มีรูพรุนมาก มีคุณสมบัติในการ ดูดซับสารกลิ่นและสี เป็นตัวกรองสารตกค้างในน้ำ และใช้เป็นส่วนผสมในยาถ่านกัมมันต์หรือที่เรียกกันติดปากว่า “ยาคาร์บอน” สำหรับประทานแก้ท้องเสียจากอาหารเป็นพิษท้องอืดหรือการรับประทานยาเกินขนาด

ปัจจุบัน เครือข่ายของโครงการฯ ทั้ง 3 ศูนย์ ผลิตผงถ่านรวมกันมากกว่า 400 ตัน แต่ ศ.ดร. ธราพงษ์ หวังว่าเมื่อโรงงาน ต้นแบบของเครือข่ายทั้ง 3 ศูนย์ เปิดดำเนินการอย่างเต็มที่ทั้งหมดแล้ว กำลังการผลิตผงถ่านจะอยู่ที่ประมาณ 200 ตันต่อเดือน ซึ่งผลผลิตที่ได้จะถูกนำไปแปรรูปและจัดจำหน่ายให้กับภาคอุตสาหกรรมและครัวเรือนในราคาถูกต่อไป

ศูนย์เชื้อเพลิงและพลังงานจากชีวมวล มีความพร้อมในการเป็นศูนย์วิจัยระดับ Large Pilot Plant เพื่อการเรียนและเสริมความรู้ในการผลิตเชื้อเพลิงในระดับอุตสาหกรรมและความเป็นไปได้ในการผลิตในเชิงพาณิชย์ รวมถึงการยกระดับการวิจัยในมหาวิทยาลัยสู่ภาคอุตสาหกรรมอย่างเต็มรูปแบบด้วย ศ.ดร.ธราพงษ์ กล่าวทิ้งท้าย

โดย : ชาติสยาม หม่อมแก้ว