การหาสภาวะที่เหมาะสมโดยใช้ Central Composite Design (CCD) เพื่อการผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งจากผักตบชวา
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ผักตบชวา (Eichhornia crassipes) จัดเป็นวัชพืชน้ำที่ร้ายแรงซึ่งมีปริมาณมากและควบคุมได้ยาก ปัจจุบันมีการนำผักตบชวามาใช้ประโยชน์มากมายตั้งแต่นำมาทำกระดาษบอร์ด อาหารสัตว์ ก๊าซชีวภาพ ปุ๋ยหมัก และเชื้อเพลิงอัดแท่ง ซึ่งการผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรเพื่อให้ความร้อนช่วยเพิ่มมูลค่าสินค้าและวัสดุการเกษตรได้ การออกแบบส่วนประสมกลาง (Central CompositeDesign, CCD) ของโปรแกรม Design-Expert สามารถช่วยสร้างโมเดลทำนาย และเลือกจุดที่ดีที่สุดภายใต้ข้อจำกัด รวมถึงสามารถสร้างกราฟสามมิติของวิธีพื้นที่ผิวการตอบสนอง (Response Surface Methodology, RSM) ทำให้เห็นภาพอย่างชัดเจนถึงความสัมพันธ์สองตัวแปร งานวิจัยในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมโดยการใช้ CCD ในการออกแบบการผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งจากเส้นใยผักตบชวา โดยตัวแปรของวัสดุประสานที่เกี่ยวข้อง 2 ตัวแปร ได้แก่ แป้งมันสำปะหลัง (A) และ ถ่านไม้ (B) นำข้อมูลจากการวิเคราะห์ด้วยการออกแบบการทดลองแบบ CCD ซึ่งประมวลผลด้วยโปรแกรม Design-Expert version 7.0.0 การประมวลผลข้อมูลทำให้ได้แผนการทดลองทั้ง 12 แผนการทดลอง เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการทำเชื้อเพลิงอัดแท่ง แล้วนำค่าความร้อนของเชื้อเพลิงที่ได้ในการทดลองมาใช้ในการสร้างสมการถดถอยกำลังสอง ได้สมการ คือ Y=19,412.00+690.25A+218.46B-1,546.00AB-5,269.88A2-1,828.37B2 และมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (R2) เท่ากับ 0.9870 โดยสภาวะที่มีค่าความร้อนสูงที่สุดได้จากสมการถดถอยกำลังสอง คือ ใช้ส่วนผสมเป็นแป้งมันร้อยละ 30 และผงถ่านไม้ร้อยละ 90 ให้ค่าความร้อนของเชื้อเพลิง 19,632.00 แคลอรี่ต่อกรัม ซึ่งเชื้อเพลิงอัดแท่งจากผักตบชวาที่ได้มีความเป็นไปได้ที่จะนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในการให้ความร้อนทดแทนฟืนและถ่านจากป่าธรรมชาติ
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Hongkangwarn, P., 2022, The development of activated charcoal production from fire dragon 84 charcoal klin, Master Thesis, Naresuan University, Pisanulok, 1p. (in Thai)
Saueprasearsit, P., Sarasartbuncha, N. and Yaso, A., 2021, Bio-coal Production from Mimosa pigra L., SCIMSU., 410-418. (in Thai)
Setyaningsih, L., Satria, E., Khoironi, H., Dwisari, M., Setyowati, G., Rachmawati, N., Kusuma, R. and Anggraeni, J., 2019, GELS, 767(8): 1-18.
Nunkong, W. and Mekkaew, K., 2023, Charcoal briquettes from coconut coir. SCIDRU, 1(1): 1-11. (in Thai)
Thongchuchuay, S., Pattaraprakorn, W. and Yamsangsung, W., 2022, The properties of fuel briquette from coffee grounds and copra meal. STOU J., 2(2): 55-56. (in Thai)
Rajaneekronkrilas, M., Naknual, E. and Arayangkul, S., 2023, Developing appropriate charcoal briquette from agricultural residues of wild almond rind, Thepsatri I-TECH 18(2): 183-192. (in Thai)
Jirawongnuson, S. and Charoensuk, C., 2022, The study on the production of charcoal briquettes from pomelo peels, KBEJ, 12(1): 55-74. (in Thai)
Detsuttikorn, P., Ouppawongsapat, D., Chotigawin, R., Sa-ngiamsak, T., Tamru, A., Ruttanaprasert, J., Tenprakone, T., Bunlengsup, S. and Namueang, S., 2024, Charcoal briquette production from wastewater sludge from the seasoning production process and coconut shell charcoal, ECH J., 9(3): 538-547. (in Thai)
Srivichai, P. and Rodsrida, C., 2021, The use of design expert program to study the relationship between two variables, PBRU Sci. J. 18(2): 34-43. (in Thai)
Wubalem, A., Fasil, A. and Destaw, F., 2024, Characterization of briquettes developed from water hyacinth and groundnut shell blends-The case of Lake Tana, Research square. 1-26.
Thai Industrial Standards Institute, Standard values for community products, briquettes (MPC.238/2004), Available Source: http://tcps.tisi.go.th/pub/tcps238_47.pdf, August 4, 2016. (in Thai)
