การศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้ถ่านเหง้ามันสำปะหลังในกระบวนการตีเหล็ก

Main Article Content

นพฤทธิ์ พรหมลัง
บุญโชค พ่อตาแสง
รณศักดิ์ วิวัฒน์ปรีชานนท์
วิชาญ ใจสุข
จักรชัย ชิณโคตร
พูลทวี ศรพรหม
วัชรินทร์ เขียวไกร
พิศมาส หวังดี

บทคัดย่อ

การศึกษาความเป็นไปได้ของการใช้ถ่านเหง้ามันสำปะหลังในกระบวนการตีเหล็ก เพื่อนำถ่านเหง้ามันสำปะหลังมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในกระบวนการเผาเหล็กเพื่อตีขึ้นรูป ทดแทนการใช้ถ่านไม้ ซึ่งมีผลการศึกษาดังนี้ ค่าความร้อนของถ่านเหง้ามันสำปะหลังเฉลี่ยที่ได้จากเตาเผาถ่านทั้ง 3 รูปแบบอยู่ระหว่าง 6,269.38 - 6,431.42 cal·g-1 แตกต่างกันอย่างไม่มีนัยสำคัญทางสถิติ เตาเผาถ่านแบบเผาโดยตรงแบบเปิดฝาบนมีอัตราการผลิตถ่าน เปอร์เซ็นต์ผลผลิตถ่าน ประสิทธิภาพของเตาเผาถ่านมากที่สุด เมื่อนำถ่านเหง้ามันสำปะหลังไปใช้ทดแทนถ่านไม้ในกระบวนการตีเหล็ก พบว่า ถ่านเหง้ามันสำปะหลังสามารถเผาเหล็กเพื่อตีขึ้นรูปด้วยอุณหภูมิสูงสุด 961.44 °C มีอัตราการเผาไหม้ 11.14 kg·h-1 มีความสามารถในการเผาเหล็กได้ 0.63 kg(iron)·kg-1(coal) และมีค่าใช้จ่ายในการผลิตถ่านเหง้ามันสำปะหลัง 3.77 baht·kg-1 สรุปได้ว่าถ่านเหง้ามันสำปะหลังไม่สามารถให้ค่าความร้อนถึงค่าอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเผาเหล็กเพื่อตีขึ้นรูปได้ แต่จากผลการศึกษาโดยรวมสามารถชี้ให้เห็นแนวทางการผลิตถ่านเหง้ามันสำปะหลัง ต้นทุนการผลิตถ่านเหง้ามันสำปะหลัง ซึ่งถ่านเหง้ามันสำปะหลังยังมีศักยภาพสามารถนำไปใช้เป็นถ่านหุงต้มในครัวเรือนได้ นำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงแท่งตะเกียบหรือนำไปใช้ในรูปไบโอชาร์ปรับปรุงดินที่มีความอุดมสมบูรณ์ต่ำได้เช่นกัน

Article Details

บท
Energy and environment

References

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. 2566. โครงการพัฒนาการผลิตและการใช้เตาเผาถ่านแบบถัง 200 ลิตร. ออนไลน์. จาก : http://e-lib.dede.go.th

กิตติพงษ์ ลาลุน. 2557. การศึกษาและพัฒนาเครื่องผลิตถ่านอัดแท่งจากถ่านชีวมวล. วิทยานิพนธ์ปริญญาปรัชญาดุษฎีบัณฑิต สาขาวิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยขอนแก่น.

จารุณี เข็มพิลาและภูมินทร์ คงโต. 2022. การทอร์รีแฟกชันเหง้ามันสำปะหลังเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแข็งคุณภาพสูง. Journal of Applied Research on Science and Technology(JARST), Vol 21, Issue 1, 2022

จุฑามาศ บุณราคัมวดี. 2546. สมบัติของถ่านอัดแท่งจากเหง้ามันสำปะหลังโดยอ้างอิงถึงแหล่งวัตถุดิบขนาดผง และอัตราส่วนตัวประสาน. กรุงเทพมหานคร : ฐานข้อมูลวิทยานิพนธ์ไทย.

จุฬารัตน์ ชาวกำแพงและสมโภชน์ สุดาจันทร์. 2554. การศึกษาและพัฒนาถ่านอัดแท่งจากวัสดุเกษตร. วารสารวิทยาศาสตร์เกษตร 42 : 3 (พิเศษ) : 481 - 484(2554)

นิกราน หอมดวง พันธวัฒน์ ไชยวรรณ์ ภูนิฑัต สายแก้ว ประภัสสร รัตนไพบูลย์ กิตติกร สาสุจิตต์ เสริมสุข บัวเจริญ นงเยาว์ หอมดวง ยิ่งรักษ์ อรรถเวชกุล และชูรัตน์ ธารารักษ์. 2564. การพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ไพโรไลซีสสำหรับการใช้งานผลิตความร้อนและถ่านชีวภาพ. วารสารวิชาการพลังงานทดแทนสู่ชุมชน ปีที่ 4 ฉบับที่ 1 เดือนมกราคม-เมษายน 2564

ธนัญชัย สาทะกลาง, ปริญ คงกระพันธ์และอัครินทร์ อินทนิเวศน์. 2559. การศึกษาเตาเผาถ่านไร้ควันด้วยการติดตั้งครีบนำความร้อนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อนและประหยัดพลังงาน. การประชุมวิชาการเครือข่ายพลังงานแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 12 ; 8 - 10 มิถุนายน 2559 โรงแรมวังจันทน์ริเวอร์วิว จังหวัดพิษณุโลก

ธรินี มณีศรี ศิรศักย เทพจิตและธนภณ เจียรณัย. 2556. การศึกษารูปแบบธุรกิจการผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลจากเหง้ามันสำปะหลังด้วยแนวคิดการจัดการโลจิสติกส์และโซ่อุปทาน. ศรีปทุมปริทัศน์ ฉบับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปีที่ 5 มกราคม - ธันวาคม 2556

บุญยัง พลนวลศรี, ไมตรี พลสงตราม, ติณกร ภูวดินและปรีชา ขันติโกมล. 2561. การผลิตถ่านจากเหง้ามันสำปะหลังอัดแท่งด้วยเตาไพโรไลซิสแบบแก๊สหมุนวนปิด. การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 32 : 3 – 6 กรกฎาคม 2561 จังหวัดมุกดาหาร

ปฐมศก วิไลพล. (2551). เศษวัสดุจากการเกษตรอัดแท่ง. กรุงเทพฯ: จรัลสนิทวงศ์การพิมพ์.

ประเทือง อุษาบริสุทธิ์และธารินี มหายศนันท์. 2548. การศึกษาการอัดแท่งถ่านเหง้ามันสำปะหลังโดยใช้เครื่องอัดถ่านแบบแม่แรงไฮโดรลิก. วิศวกรรมสาร มก. 56(19) สิงหาคม - พฤศจิกายน 2548

ประลอง ดำรงไทย. 2540. การศึกษาทดลองเปรียบเทียบวิธีการผลิตและคุณภาพของถ่านตามวิธีการเผาแบบท้องถิ่นกับวิธีของกรมป่าไม้. การประชุมทางวิชาการของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ครั้งที่ 35 : สาขาพืช ส่งเสริมและนิเทศศาสตร์เกษตร อุตสาหกรรมเกษตร 3-5 กุมภาพันธ์ 2540. กรุงเทพฯ. 2540. หน้า 709-717 (717 หน้า)

พัฒนา นรมาศ. 2563. สู้วิกฤตเศรษฐกิจที่แปรปรวน ผลิตถ่านไม้จากเหง้ามันสำปะหลังขาย ทำให้วิถีมั่นคง. เทคโนโลยีชาวบ้าน, https://www.technologychaoban.com

/bullet-news-today/article_140206

พิศมาส หวังดี วัชรินทร์ เขียวไกรและจิรศักดิ์ บุอ่อน. 2558. การศึกษาการใช้ถ่านชีวมวลอัดแท่งทดแทนถ่านไม้ในอุตสาหกรรมตีเหล็ก. การประชุมวิชาการระดับชาติและนานาชาติการพัฒนาชุมชนที่ยั่งยืน มหาวิทยาลัยขอนแก่น ครั้งที่ 5 ; 23 - 25 ธันวาคม 2558 ณ โรงแรมเซ็นทารา แอนด์ คอนเวนชั่น เซนเตอร์ ขอนแก่น

พิสิษฎ์ มณีโชติ, ประพิธาร์ ธนารักษ์, บงกช ประสิทธิ์, ชาติ ไชยสิทธิ์, ณัฐวุฒิ ขาวสะอาด, กิ่งกานต์ พันธุวาณิชย์, วิกานต์ วันสูงเนิน, อันธิกา เพชรีและจันจิรา คุ้มปากพัง. มปป. คู่มือการสร้างเตาเผาถ่านแบบแนวนอนขนาด 200 ลิตร. สำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ (องค์การมหาชน)

พัชรินทร์ ฤชุวรารักษ์และพันธ์ทิพย์ ตาทอง. 2557. การเผาถ่าน วิถีดั้งเดิมของชุมชนท้องถิ่น สู่เทคโนโลยีพลังงานทางเลือก. วารสารวิชาการมหาวิทยาลัยราชภัฎบุรีรัมย์ ปีที่ 6 ฉบับที่ 2

ไพฑูรย์ สาลี. 2548. งานตีเหล็กและชุบแข็ง ภูมิปัญญาท้องถิ่นจังหวัดนครนายก. แผนกวิชาพื้นฐานช่างอุตสาหกรรม : วิทยาลัยเทคนิคนครนายก

มูลนิธิสถาบันพัฒนามันสำปะหลังแห่งประเทศไทย. 2565. ผลสำรวจมันสำปะหลังของคณะสำรวจภาวะการผลิต การค้ามันสำปะหลัง. https://tapiocathai.org/L1.html

รุ่งโรจน์ พุทธีสกุล และคณะ. 2553. การผลิตถ่านอัดแท่งจากถ่านกะลามะพร้าวและถ่านเหง้ามันสำปะหลัง. วารสารวิชาการอุตสาหกรรมศึกษา ปีที่ 4(2):18-28 หน้า.110

หาญณรงค์ บำรุงศิริ, 2553. สมบัติทางกลและทางกายภาพของถ่านไม้อัดก้อนที่ผลิตจากเศษถ่านไม้. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมอุตสาหการ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี

อุกฤษ อุณหเลขกะ. 2565. การส่งเสริมเกษตรกรเก็บซากวัสดุทางการเกษตรผ่านแอปพลิเคชัน รีคัลท์. รายงานฉบับสมบูรณ์ สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ. แหล่งข้อมูล: https://www.khonthai4-0.net/system/resource/

file/kpfgo_content_attach_file_320_1.pdf?date=2022-02-23%2016:28:56.1 เข้าถึงเมื่อ 20 มีนาคม 2566

อับดุลรอมัน โต๊ะฮีเล มูฮัมหมัด ยือลาแปและ โรสลีนา จาราแว. 2561. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพเตาเผาถ่านขนาด 200 ลิตร. การประชุมวิชาการระดับชาติด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเครือข่ายภาคใต้ ครั้งที่ 3 ประจำปี 2561

Carnaje, N.P., Talagon, R.B., Peralta, J.P., Shah, K., & Paz-Ferreiro, J. (2018). Development and characterisation of charcoal briquettes from water hyacinth (Eichhornia crassipes)-molasses blend. PLOS ONE, 13(11), e0207135.

Food and Agriculture Organization [FAO]. (1985). Industrial Charcoal Making. Rome: FAO.

Homchat. K., Sucharitakul. T., Khantikomol, P., 2011. The Experimental Study on Pyrolysis of the Cassava Rhizome in the Large Scale Metal Kiln Using Flue Gas. Energy Procedia 14(2012) 1684 - 1688

Intagun, W., and Maden, A. 2020. Effect of mixing ratios on physical properties and energy consumption of leucaena pellets by using fermented cassava-rhizome. Science, Engineering and Health Studies, 14(3), 193–202. https://doi.org/10.14456

/sehs.2020.18

Juizo, C.G.F., Lima, M.R., & Silva, D.A. 2017. Quality of the bark and wood of nine Eucalyptus species for the charcoal production. Revista Brasileira de Ciências Agrárias-Brazilian Journal of Agricultural Sciences, 12(3), 386-390.

Nakason K, Pathomrotsakun J, Kraithong W, Khemthong P, Panyapinyopol B. 2019. Torrefaction of agricultural wastes: Influence of lignocellulosic types and treatment temperature on fuel properties of biochar. Int Energy J 19(4):253–266

Tippayawong, N., Rerkkriangkraia, P., Aggarrangsi, P., Pattiya, A. 2017. Biochar production from cassava rhizome in a Semi-continuous carbonization system. Energy Procedia 141 (2017) 109–113.

Ruiz-Aquino, F., González-Peña, M.M., Valdez-Hernández, J.I., Revilla, U.S., Romero-Manzanares, A., 2015. Chemical characterization and fuel properties of wood and bark of two oaks from Oaxaca, Mexico. Industrial Crops and Products, 65, 90-95.

Sangsuk, S., Buathong, C., Suebsiri, S., 2020. High-energy conversion efficiency of drum kiln with heat distribution pipe for charcoal and biochar production. Energy for Sustainable Development 59, 1–7

Sayakoummane V, Ussawarujikulchai A. 2009. Comparison of the Physical and Chemical Properties of Briquette and Wood Charcoal in Khammouane Province, Lao PDR. Environ Nat Resour J 7(1):12–24

Sen, R., Wiwatpanyaporn, S. and Annachhatre, A.P. 2016. Influence of binders on physical properties of fuel briquettes produced from cassava rhizome waste’, Int. J. Environment and Waste Management. Vol. 17, No. 2, pp.158–175.

Soponpongpipat, N., Comsawang, P., Nanetoe, S., 2019. Quality properties and pyrolysis characteristics of cassava rhizome pellets produced by alternating between pelletizing and torrefaction. Processes. 7(12): 930. https://doi.org/10.3390/pr7120930

Wijitkosum, S., Sriburi, T., 2021. Applying cassava stems biochar produced from agronomicalWaste to enhance the yield and productivity of maize in unfertile soil. Fermentation. 7(277).