การจำลองกระบวนการและการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมของการผลิตไฟฟ้าจากกากมันสำปะหลังและซังข้าวโพดด้วยกระบวนการก๊าซซิฟิเคชัน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ทำการศึกษาการจำลองกระบวนการก๊าซซิฟิเคชันชีวมวลร่วมกับระบบผลิตไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม และประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมด้านศักยภาพการเกิดภาวะโลกร้อน โดยการจำลองกระบวนการด้วยโปรแกรม Aspen plus V.12.1 เพื่อศึกษาอิทธิพลของอุณหภูมิในกระบวนการก๊าซซิฟิเคชัน และอัตราส่วนไอน้ำต่อชีวมวลที่มีผลต่อกำลังการผลิตไฟฟ้า โดยงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาชีวมวล 2 ชนิดที่มีอยู่อย่างแพร่หลายในประเทศไทย และเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมผลิตแป้งและอาหารสัตว์ ได้แก่ กากมันสำปะหลัง และซังข้าวโพด ผลการศึกษาพบว่าสภาวะการดำเนินงานที่เหมาะสมที่สามารถผลิตไฟฟ้ารวมได้สูงสุด คือ อุณหภูมิของกระบวนการก๊าซซิฟิเคชันเท่ากับ 1000°C และอัตราส่วนไอน้ำต่อชีวมวลเท่ากับ 1 โดยชีวมวลทั้ง 2 ชนิดสามารถผลิตไฟฟ้าได้ใกล้เคียงกัน ทั้งนี้กากมันสำปะหลังเป็นชีวมวลที่ผลิตกำลังไฟฟ้าได้สูงโดยมีค่ากำลังไฟฟ้ารวม 4726.87 kW และกำลังไฟฟ้าสุทธิ 2693.69 kW นอกจากนั้นงานวิจัยนี้ได้ทำการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในด้านศักยภาพการเกิดภาวะโลกร้อนภายใต้ขอบเขตการประเมินแบบ Cradle-to-Gate ผลการศึกษาพบว่าชีวมวลทั้ง 2 ชนิดมีค่าศักยภาพการเกิดภาวะโลกร้อนใกล้เคียงกัน โดยกากมันสำปะหลังมีค่าศักยภาพการเกิดภาวะโลกร้อนเท่ากับ 0.032 kgCO2e/kWh ซึ่งต่ำกว่าซังข้าวโพดเล็กน้อยภายใต้สภาวะการดำเนินงานที่เหมาะสม
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Crippa, M., Guizzardi, D., Pagani, F., Banja, M., Muntean, M., Schaaf, E., Monforti-Ferrario, F. et al., 2024, GHG Emissions of All World Countries 2024 Report, Publications Office of the European Union, Luxembourg, 286 p.
World Health Organization, 2023, Air Pollution, Available Source: https://www.who.int/, May 16, 2026.
U.S. Energy Information Administration, 2024, Biomass Explained, Available Source: https://www.eia.gov/, May 16, 2026.
Emission Index, 2024, Thailand Greenhouse Gas Emission Statistics 2024, Available Source: https://www.emission-index.com/, May
, 2026. (in Thai)
Junpen, A., Pansuk, J., Kamnoet, O., Cheewaphongphan, P. and Garivait, S., 2018, Emission of air pollutants from rice residue open burning in Thailand, Atmosphere. 9(11): 449.
Higman, C. and van der Burgt, M., 2008, Gasification, 2nd ed., Gulf Professional Publishing, Oxford, 456 p.
Prapitat, T., Maneechot, P. and Wansungnoen, W., 2016, Carbon dioxide emission assessment of biomass community based power plant from Napier grass, Journal of Science and Technology, Ubon Ratchathani University 18(2): 22. (in Thai)
Department of Alternative Energy Development and Efficiency, 2023, Thailand Renewable Energy Data 2023, Ministry of Energy, Available Source: https://www.dede.go.th/, May 17, 2026. (in Thai)
Cabaraban, M.T., Divinagracia, G., Padernal, J.C., Ramirez, V.M., Arranguez, L., Semilla, J.M., Ombiga, D.J.M., Barcelona, E.J. and Paderanga, K., 2020, Production of biocrude and charcoal from fast oxidative pyrolysis of cassava pulp residue using a fluidized bed reactor, J. Eng. Appl. Sci. Technol. 2(3): 2.
Pahla, G., Mamvura, T.A., Ntuli, F. and Muzenda, E., 2017, Energy densification of animal waste lignocellulose biomass and raw biomass, S. Afr. J. Chem. Eng. 24: 171.
Pala, L.P.R., Wang, Q., Kolb, G. and Hesse, V., 2017, Steam gasification of biomass with subsequent syngas adjustment using shift reaction for syngas production: An Aspen Plus model, Renewable Energy. 114: 484-492.
Delta Gas Transportation Limited, 2022, Combined Cycle Power Plant for Domestic Gas to Power Project: Scoping Report, Delta Gas Transportation Limited, Myanmar, 187 p.
OpenStax, 2019, Chemistry 2e, Rice University, Houston, Available Source: https://openstax.org/, May 17, 2026.
Thailand Greenhouse Gas Management Organization (Public Organization), Emission Factor (CFP), Available Source: https://thaicarbonlabel.tgo.or.th/, May 17, 2026. (in Thai)
Ghimire, A., Sen, R. and Annachhatre, A.P., 2015, Biosolid management options in cassava starch industries of Thailand: Present practice and future possibilities, Procedia Chem. 14: 75-82.
Climatiq, 2024, Corncob emission factor, Available Source: https://www.climatiq.io/, May 25, 2026.
Thailand Greenhouse Gas Management Organization (Public Organization), 2020, Carbon Footprint of Products Calculation Guideline, Research Report, Bangkok, 72 p., Available Source: https://thaicarbonlabel.tgo.or.th/, May 26, 2026. (in Thai)
Climatiq, Biogenic CO2 and accounting concepts, Available Source: https://www.climatiq.io/, May 26, 2026.
Sotkaew, A., Srilet, L. and Mungkalasiri, W., 2025, Simulation of power generation from agricultural by-products: Case study of bagasse and cassava pulp, Thai Sci. Technol. J. 33(1): 76-77. (in Thai)
Cvetinović, D., Erić, A., Milutinović, N., Petrov, N., Anđelković, J. and Bakić, V., 2024, Thermodynamic equilibrium modeling of biomass gasification: Effects of operating conditions on gasifier performance, J. King Saud Univ. Sci. 36(9): 103370.
Jeong, Y.-S., Jang, J., Kim, K.H. and Suh, E.-K., 2020, Lab-scale and pilot-scale two-stage gasification of biomass using active carbon for production of hydrogen-rich and low-tar producer gas, Fuel Process. Technol. 198: 106240.
Ali, A.M., Shahbaz, M., Shahzad, K., Inayat, M., Naqvi, S., Al-Zahrani, A.A., Rashid, M.I., Rehan, M. and Mahpudz, A.B., 2022, Polygeneration syngas and power from date palm waste steam gasification through an Aspen Plus process modeling, Fuel. 332: 126120.
Zhao, Y., Yao, J., Chen, G., Liu, J., Cheng, Z., Wang, L., Yi, W. and Xu, S., 2023. Energy, efficiency, and environmental analysis of hydrogen generation via plasma co-gasification of biomass and plastics based on parameter simulation using aspen plus, Energy Convers. Manage., 295, 117623.
Gao, Y., Wang, M., Raheem, A., Wang, F., Wei, J., Xu, D. et al., 2023, Syngas production from biomass gasification: Influences of feedstock properties, reactor type, and reaction parameters, ACS Omega. 8(35): 31620-31631.
He, Y., Tu, J., Li, D., Lin, C., Mo, Z., Huang, S., Hu, C., Shen, D. and Wang, T., 2023, Investigation of hydrogen-rich syngas production from biomass gasification with CaO and steam based on real-time gas release behaviors, J. Anal. Appl. Pyrolysis. 169: 105851.
Mahmud, K.S., Ahmed, M.R., Ahmed, S., Jihan, J.I., Tonni, M.T.N., Kibria, M.G. and Sarker, M.R.I., 2025, Life cycle and environmental impact assessment of coal-fired power plants in Bangladesh, Energy Convers. Manage. X. 28: 101325.
Olanrewaju, O.A., Ige, O.E., Akintayo, B.D. and Ali, A., 2023, Life cycle assessment of natural gas power plant: Calculation of impact potentials, In Climate Smart Greenhouses Innovations and Impacts, IntechOpen, London.
