ไบโอชาร์จากจุกไม้คอร์กของลูกแบดมินตันชนิดขนไก่ด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลคาร์บอไนเซชัน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแปลงสภาพจุกไม้คอร์กของลูกแบดมินตันชนิดขนไก่ที่เสียจากกิจกรรมกีฬา ให้เป็นแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงแข็งหรือไบโอชาร์ ผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลคาร์บอไนเซชัน โดยศึกษาผลของปัจจัยคือ อุณหภูมิ (180, 200 และ 220 oC), เวลา (30, 60 และ 90 นาที) และอัตราส่วนของแข็งต่อน้ำ (0.05, 0.07 และ 0.10 โดยมวล) พบว่าอุณหภูมิเป็นปัจจัยที่ส่งผลโดยตรงต่อร้อยละผลผลิต เวลาเป็นปัจจัยที่ส่งผลโดยตรงต่อค่าพลังงานความร้อน และทั้งสองปัจจัยจะส่งผลร่วมกันต่อร้อยละผลผลิตและค่าพลังงานความร้อน ไบโอชาร์ที่ได้จากกการทดลองจะมีปริมาณคาร์บอนที่เพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้มีค่าพลังงานความร้อนสูงขึ้น โดยมีค่าอยู่ระหว่าง 28,000-30,000 kJ/kg มีปริมาณไฮโดรเจนและออกซิเจนลดลง ส่งผลให้อัตราส่วนอะตอม H/C และ O/C ลดลงเข้าใกล้สัดส่วนอะตอมของถ่านหินกลุ่ม Sporinite และ Cutinite ซึ่งเหมาะสมสำหรับการใช้เป็นพลังงานเชื้อเพลิงประเภทหุงต้ม โดยมีสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการนำไปประยุกต์ใช้งานด้านอุตสาหกรรมต่อไปคือ ช่วงอุณหภูมิระหว่าง 180-200 oC ระยะเวลา 30 นาที
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Liang, H., 2021, A visit to the township that produces 60 million badminton shuttlecocks a year, Available Source: http://en.people.cn/n3/2021/0811/c90000-9882629.html, April 10, 2022.
Whittemore, F., 2018, Badminton Equipment Regulations, Available Source: https://www.sportsrec.com/5590266/badminton-equipment-regulations, May 10, 2022.
Sen, U., Martins, M., Santos, Ev, Lemos, M., Lemos, F. and Pereira, H., 2022, Slow Pyrolysis of Quercus cerris Cork: Characterization of Biochars and Pyrolysis Volatiles, Environments. 10(1).
Thallada, B. and Ashok, P., Advances in Thermochemical Conversion of Biomass - Introduction, in Recent Advances in Thermochemical Conversion of Biomass, Elsevier USA. p. 3-30.
Phillip, S., 1999, Organic chemical reactions in supercritical water, Chemical reviews. 99(2).
Tanveer, A., Hyun, K., Arun, G., Saidatul, J. and Rajan, J., 2018, Synthesis and characterization of carbon microspheres from rubber wood by hydrothermal carbonization, J. Chem. Technol. Biotechnol. 94(5): 1374-1383.
Hoekman, K., Broch, A., Robbins, C., Zielinska, B. and Felix, L., 2012, Hydrothermal carbonization (HTC) of selected woody and herbaceous biomass feedstocks, Biomass Convers. Biorefin. 3(2): 113-126.
Stefan, A., Andre, P., Steffen, T., Horst, S., Michael, F. and Gerd, W., 2013, Impact of biochar and hydrochar addition on water retention and water repellency of sandy soil, Geoderma. 202-203: 183-191.
Erdogan, E., Atila, B., Mumme, J., Reza, T., Toptas, A., Elibol, M. and Yanik, J., 2015, Characterization of products from hydrothermal carbonization of orange pomace including anaerobic digestibility of process liquor, Bioresour Technol. 196: 35-42.
Parshetti, G., Chowdhury, S. and Balasubramanian, R., 2014, Hydrothermal conversion of urban food waste to chars for removal of textile dyes from contaminated waters, Bioresour Technol. 161: 310-9.
Parshetti, G., Liu, Z., Jain, A., Srinivasan, M. and Balasubramanian, R., 2013, Hydrothermal carbonization of sewage sludge for energy production with coal, Fuel. 111: 201-210.
Alatalo, S., Repo, E., Makila, E., Salonen, J., Vakkilainen, E. and Sillanpaa, M., 2013, Adsorption behavior of hydrothermally treated municipal sludge & pulp and paper industry sludge, Bioresour Technol. 147: 71-76.
Du, Z., Hu, B., Shi, A., Ma, X., Cheng, Y., Chen, P., Liu, Y., Lin, X. and Ruan, R., 2012, Cultivation of a microalga Chlorella vulgaris using recycled aqueous phase nutrients from hydrothermal carbonization process, Bioresour Technol. 126: 354-7.
Heilmann, S., Molde, J., Timler, J., Wood, B., Mikula, A., Vozhdayev, G., Colosky, E., Spokas, K. and Valentas, K., 2014, Phosphorus reclamation through hydrothermal carbonization of animal manures, Environ. Sci. Technol. 48(17): 10323-9.
Judy, L., Kyoung, R., Claudia, K., Axel, F., Nicole, B., York, N., Maria-Magdalena, T., Christoph, F., Oliver, B., Jürgen, K. and Karl-Heinz, E., 2011, Hydrothermal carbonization of biomass residuals: a comparative review of the chemistry, processes and applications of wet and dry pyrolysis, Biofuels. 2(1): 71-106.
Reza, T., Andert, J., Wirth, B., Busch, D., Pielert, J., Lynam, J. and Mumme, J., 2014, Hydrothermal Carbonization of Biomass for Energy and Crop Production, Applied Bioenergy. 1(1).
Harpreet, K. and Animesh, D., 2015, A comparative review of biochar and hydrochar in terms of production, physico-chemical properties and applications, Renew. Sust. Energ. Rev. 45: 359-378.
Peitao, Z., Yafei, S., Shifu, G., Zhenqian, C. and Kunio, Y., 2014, Clean solid biofuel production from high moisture content waste biomass employing hydrothermal treatment, Appl. Energy. 131: 345-367.
Minitab, LLC. (n.d.), Minitab Statistical Solfware (Version 21) [Computer solfware], Available Source: https://www.minitab.com/en-us/products/minitab/free-trial/.
Lachos-Perez, D., Torres-Mayanga, P., Abaide, E. R., Zabot, G. L. and Castilhos, F., 2022, Hydrothermal carbonization and Liquefaction: differences, progress, challenges, and opportunities, Bioresour Technol. 343.
Montero, I., Miranda, T., Sepulveda, F. J., Arranz, J. I. and Nogales, S., 2014, Analysis of Pelletizing of Granulometric Separation Powder from Cork Industries, Materials (Basel). 7(9): 6686-6700.
John, M., 2018, Density of wood in kg/m3, g/cm3, lb/ft3 – the ultimate guide, Available Source: https://www.engineeringclicks.com/density-of-wood/, July 25, 2023.
Kang, K., Nanda, S., Sun, G., Qiu, L., Gu, Y., Zhang, T., Zhu, M. and Sun, R., 2019, Microwave-assisted hydrothermal carbonization of corn stalk for solid biofuel production: Optimization of process parameters and characterization of hydrochar, Energy. 186.
Sattasathuchana, S., Parnthong, J., Youngian, S., Faungnawakij, K., Rangsunvigit, P., Kitiyanan, B., Khunphonoi, R., Wanichsombat, A., Grisdanurak, N. and Khemthong, P., 2023, Energy efficiency of bio-coal derived from hydrothermal carbonized biomass: Assessment as sustainable solid fuel for municipal biopower plant, Appl. Therm. Eng. 221.
Clara, G. and Marco, R., 2021, Coal petrology analysis and implications in depositional environments from upper Cretaceous to Miocene: a study case in the Eastern Cordillera of Colombia, Int. J. Coal. Sci. Technol. 8(5): 869-896.
