การผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งจากกากกาแฟ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
กากกาแฟเป็นวัสดุเหลือทิ้งและมูลค่าต่ำ เมื่อนำมาวิเคราะห์หาองค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิค FTIR พบว่า กากกาแฟปรากฏแถบการยืดพันธะคู่คาร์บอนกับออกซิเจน (C=O) พันธะคู่คาร์บอน (C=C) และพันธะระหว่างคาร์บอนกับไฮโดรเจน (C-H) ของวงแหวนอะโรมาติกเป็นองค์ประกอบเหมือนกับถ่านชนิดอื่น จึงสนใจศึกษาวิจัยโดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาการผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งจากกากกาแฟขึ้นรูปโดยใช้แป้งเปียกเป็นตัวประสานใช้อัตราส่วนกากกาแฟต่อแป้งมันสำปะหลัง 8:2 ผลการทดสอบค่าพลังงานความร้อนพบว่า กากกาแฟให้ค่าความร้อน 5,262.97 แคลอรีต่อกรัม และเชื้อเพลิงอัดแท่งให้ค่าความร้อน 5,033.92 แคลอรีต่อกรัม ทดสอบปริมาณคาร์บอนเสถียรด้วยวิธี ASTM D3172 เท่ากับ 0.07 กรัมต่อ 100 กรัม มีความหนาแน่นเท่ากับ 0.48 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร นำเชื้อเพลิงอัดแท่งมาวิเคราะห์หาองค์ประกอบทางเคมีโดยเทคนิค FTIR พบว่า ปรากฏแถบการยืดพันธะคู่คาร์บอนกับออกซิเจน (C=O) พันธะคู่คาร์บอน (C=C) และพันธะระหว่างคาร์บอนกับไฮโดรเจน (C-H) ในช่วงความยาวคลื่นประมาณ 1,697.19 ต่อเซนติเมตร 1,643.64 ต่อเซนติเมตร และ 1,370.68 ต่อเซนติเมตร ตามลำดับ แถบการยืดพันธะคาร์บอนกับออกซิเจน (C-O) ในช่วงความยาวคลื่นประมาณ 1,023.84 ต่อเซนติเมตร แถบการยืดพันธะคาร์บอนไฮโดรเจน (C-H) ในช่วงความยาวคลื่นประมาณ 2,853.88 ต่อเซนติเมตร และ 2,920.36 ต่อเซนติเมตร ทดสอบประสิทธิภาพการใช้งานทางความร้อนด้วยการต้มน้ำพบว่า อุณหภูมิของน้ำสูงสุดเท่ากับ 101.2 องศาเซลเซียส ระยะเวลาในการเผาไหม้ 100 นาที อัตราการเผาไหม้เท่ากับ 5.03 กรัมต่อนาที และมีค่าประสิทธิภาพการใช้งานจริงเท่ากับ 21.90 เปอร์เซนต์ ถ่านอัดแท่งจากกากกาแฟมีการติดไฟได้ดี มีควัน มีอัตราการเผาไหม้ที่สูง จากข้อค้นพบนี้สามารถเป็นทางเลือกสำหรับการผลิตถ่านอัดแท่งจากกากกาแฟเพื่อลดปริมาณขยะ และสร้างมูลค่าจากวัสดุเหลือทิ้งได้
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการเผยแพร่ในวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มรย. นี้ ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มรย. หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือกระทำการใดๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจากวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มรย. ก่อนเท่านั้น
References
American society for testing and materials (ASTM). (2002). Standard test Method for proximate analysis of coal and coke: D3172-89 in ASTM (5th ed.). U.S.A: Annual Book of ASTM Standards.
Chuaythong. T., Chaichana. T. & Amloy. S. (2014). Properties of charcoal from Areca catechu Linn Shells. Thaksin University Journal, 17(3), 68-75. (in Thai)
Limousy, L., Jeguirim, M., Dutournie, P., Kraiem, N., Lajili, M. & Said, R. (2013). Gaseous products and particulate matter emissions of biomass residential boiler fired with spent coffee grounds pellets. Fuel. 107, 323-329.
Panpraneecharoen, S. & Rodkate, N. (2020). Proximate analysis and structural properties of arabica spent coffee ground. YRU Journal of Science and Technology. 5(1), 10-16. (in Thai)
Saema, C. & Thongboonrith, K. (2016). The study on efficacy charcoal from corncob and charcoal from cassava rhizome. The 3rd Kamphaeng Phet Rajabhat University National Conference, December 22, 2016. Kamphaeng Phet Rajabhat University, 608-613. (in Thai)
Silva, J. P., Mendez, G. L., Lombana, J., Marrugo, D. G. & Correa-Turizo, R. (2018). Physicochemical characterization of spent coffee ground (Coffea arabica L.) and its antioxidant evaluation. Advance Journal of Food Science and Technology, 16, 220–225.
Tanmankongworakoon, N. & Preedasuriyachai, P. (2015). A study on how to utilize coffee residue and tea residue for the production of briqueties. Srinakharinwirot University (Journal of Science and Technology), 7(13), 15-26. (in Thai)
Teeta, S., Nachaisin, M., Deejing, K. & Wanish, S. (2017). Innovation production of green fuel for sufficiency way of living (Research report). Maha Sarakham: Rajabhat Maha Sarakham University. (in Thai)
Thai Industrial Standards Institute Ministry of Industry. (2006). Community product standard for cooking wood charcoal [Online]. Retrieved May 22, 2023, from: https://tcps.tisi.go.th/pub/tcps657_47.pdf (in Thai)
Tuntiwiwattanapun, N. (2019). Coffee grounds from coffee cups to circular economy concept for biological products. Environmental Journal, 23(1), 1-8. (in Thai)