การผสมผสานวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรเพื่อเป็นแหล่งผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรเป็นแหล่งชีวมวลเพื่อการผลิตพลังงานทดแทนที่มีศักยภาพและความสำคัญ อย่างไรก็ตามการนำวัสดุ เหลือทิ้งทางการเกษตรมาใช้เพื่อการผลิตพลังงานจำเป็นจะต้องศึกษาคุณสมบัติและคุณลักษณะของวัสดุ เนื่องจากพืชแต่ละชนิด มีคุณสมบัติ ลักษณะ และความพร้อมใช้งานที่แตกต่างกันตามฤดูกาล การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาคุณสมบัติและลักษณะ ของวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร 5 ประเภท ได้แก่ ตอซังข้าว ฟางข้าว ใบอ้อย ใบมันสำปะหลัง และเหง้ามันสำปะหลัง นอกจาก นี้ยังศึกษาศักยภาพความพร้อมใช้งานของวัสดุชีวมวล โดยแบ่งเป็นกลุ่มที่มีศักยภาพการผลิตสูงหรือวัสดุประเภทหลัก ได้แก่ ตอซังข้าว ฟางข้าว และใบอ้อย และกลุ่มที่มีศักยภาพการผลิตต่ำ หรือวัสดุประเภทเสริม ได้แก่ ใบมันสำปะหลัง และเหง้ามัน สำปะหลัง ผลการศึกษาพบว่า ใบมันสำปะหลัง เหง้ามันสำปะหลัง และใบอ้อย เป็นกลุ่มวัสดุที่มีปริมาณสารระเหย คาร์บอนคงตัว ลิกนิน และเซลลูโลสในสัดส่วนที่สูง และปริมาณเถ้าต่ำ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญและส่งผลต่อค่าความร้อนที่สูงของวัสดุ โดยใบ มันสำ ปะหลัง มีค่าความร้อนสูงที่สุด 19.29 MJ/kg รองลงมา ได้แก่ เหง้ามันสำปะหลัง 17.49 MJ/kg และใบอ้อย 16.92 MJ/kg ตามลำดับ ในขณะที่ตอซังข้าว และฟางข้าว พบว่าเป็นกลุ่มวัสดุที่มีค่าความร้อนที่ต่ำกว่า (14.20 MJ/kg และ 14.31 MJ/kg) ผลจากการผสมผสานวัสดุหลักแบบ 2 ประเภท พบว่า อัตราส่วนที่ให้ค่าความร้อนสูงที่สุดคือ ใบอ้อย:ฟางข้าว (80:20) 16.08 MJ/ kg การผสมผสานชีวมวลวัสดุหลักแบบ 3 ประเภท พบว่า ใบอ้อย:ตอซังข้าว:ฟางข้าว (60:20:20) ให้ค่าความร้อนสูงที่สุด 15.68 MJ/kg การปรับปรุงคุณสมบัติด้านพลังงานด้วยวัสดุเสริม (ใบ และเหง้ามันสำปะหลัง) พบว่า ฟางข้าว:ใบมันสำปะหลัง (50:50) เป็นอัตราส่วนที่ให้ค่าความร้อนสูงที่สุด คือ 16.18 MJ/kg จากการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มอัตราส่วนของวัสดุเสริมส่งผลทำให้ค่าความร้อนเพิ่มขึ้น นอกจากนั้นยังส่งผลทำให้ปริมาณเถ้ามีแนวโน้มลดลง
Article Details
References
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน. (2564). ฐานข้อมูลศักยภาพชีวมวลในประเทศไทย ประจำปีเพาะปลูก พ.ศ.2556. สืบค้นจาก URL:http://webkc.dede.go.th/testmax/node/2450. 1 กุมภาพันธ์.
กระทรวงอุตสาหกรรม. (2565). มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวมวลแข็งอัดเม็ด (มอก. 2772-2560). สืบค้นจาก URL: https://www.tisi.go.th/website/standardlist/tis_5. 15 มกราคม.
ปิ่นมนัส วิโสรัมย์. (2563). การปรับปรุงประสิทธิภาพทางพลังงานของเชื้อเพลิงจากหญ้าหลายฤดู. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต. สาขาวิชาเทคโนโลยีสิ่ง
แวดล้อม. มหาวิทยาลัยมหาสารคาม.
วิจิตรา สิงห์หิรัญนุสรณ์, ปิ่นมนัส วิโสรัมย์ และเพชรรัตน์ บุญร่วม. (2560). การกระจายเชิงพื้นที่ของเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สองและศักยภาพในการใช้ผลิตพลังงาน
ทดแทน: กรณีศึกษาชีวมวลจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรภายในจังหวัดมหาสารคาม. การประชุมวิชาการมหาวิทยาลัยมหาสารคามวิจัย ครั้งที่ 14, มหาวิทยาลัย
มหาสารคาม: 266-277
Anukam, A. I., Mamphweli, S. N., Mabizela, P. S., and Meyer, E. L. (2016). Blending Influence on the Conversion Efficiency of the Cogasification Process of Corn Stover and Coal. Journal of Chemistry, 2016, 1-8.
Daioglou, V., Stehfest, E., Wicke, B., Faaij, A., and van Vuuren, D. P. (2016). Projections of the availability and cost of residues from agriculture and forestry. GCB Bioenergy, 8(2), 456-470.
Domingos, I., Ayata, U., Ferreira, J., Cruz-Lopes, L., Sen, A., Sahin, S. and Esteves, B. (2020). Calorific Power Improvement of Wood by Heat Treatment and Its Relation to Chemical Composition. Energies 13(20).
Konrad Kaczynski, K. K., and Piotr, P. (2019). Characteristics of agro and wood biomass combustion in the stream of inert material. E3S Web of Conferences, 137, 01031. local firing systems in Brazil. Biomass and Bioenergy, 123, 70-77.
Maksimuk, Y., Antonava, Z., Krouk, V., Korsakova A. and Kursevich, V. (2021). Prediction of higher heating value (HHV) based on the structural composition for biomass. Fuel 299.
Mendoza Martinez, C. L., Sermyagina, E., de Cassia Oliveira Carneiro, A., Vakkilainen, E., and Cardoso, M. (2019). Production and characterization of coffee-pine wood residue briquettes as an alternative fuel for local firing systems in Brazil. Biomass and
Bioenergy, 123, 70-77
Ray, A. E., Li, C., Thompson, V. S., Daubaras, D. L., Nagle, N., and Hartley, D. S. (2017). Biomass Blending and Densification: Impacts on Feedstock Supply and Biochemical Conversion Performance. The INL is a U.S. Department of Energy National Laboratory
Sasongko, D., Wulandari, W., Rubani, I. S., and Rusydiansyah, R. (2017). Effects of biomass type, blend composition, and co-pyrolysis temperature on hybrid coal quality. 1805: 040009.
Tumuluru, J. S., Wright, C. T., Hess, J. R., and Kenney, K. L. (2011). A review of biomass densification systems to develop uniform feedstock commodities for bioenergy application. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 5(6), 683-707.