พลังงานไฟฟ้า
และเชื้อเพลิงในครัวเรือนจากชานอ้อย
พลังงานไฟฟ้าสะอาดจากชานอ้อย
และพลังงานเชื้อเพลิงในครัวเรือนในรูปถ่านอัดชานอ้อย
ภาพแสดงกระบวนการผลิตน้ำตาล ซึ่งเมื่อจบกระบวนการผลิตน้ำตาลแล้ว จะมีกากอ้อย หรือชานอ้อยเหลือจากกระบวนการผลิต กลายเป็นวัสดุไร้ค่า จึงมีแนวคิดที่จะนำชานอ้อยมาเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า ที่มา : ห้องปฎิบัติการวิเคราะห์ค่าทางน้ำตาลและสารอนุพันธ์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
อ้อยเป็นเชื้อเพลิงพลังงานชีวมวลทางเลือกที่น่าสนใจ เมื่ออ้อยถูกส่งเข้าสู่โรงงานน้ำตาล ชานอ้อยจึงเป็นวัสดุเหลือใช้หรือผลพลอยได้จากการแปรรูปจากอ้อยเป็นน้ำตาล โรงงานน้ำตาลจะนำชานอ้อยกลับมาเพิ่มมูลค่า เปลี่ยนเป็นพลังงานเชื้อเพลิงผลิตไอน้ำแรงดันสูงใช้ในกระบวนการผลิตน้ำตาล และยังสร้างกระแสไฟฟ้าใช้ในโรงงาน เหลือขายสร้างรายได้อีกด้วย ทำให้อ้อยกลายเป็นแหล่งพลังงานสีเขียวที่น่าจับตามองไม่น้อยกว่าชีวมวลประเภทอื่น ๆ
วัสดุชีวมวล/เศษวัชพืชต่าง ๆ หรือเศษวัสดุที่เหลือจากภาคอุตสาหกรรมการเกษตร เช่น ชานอ้อยเน่าเปื่อย มาอัดเป็นแท่ง โดยอาศัยความเหนียวของยางในวัสดุเหล่านั้นเป็นตัวเชื่อมประสานและมีความชื้นพอดี เมื่ออัดออกมาเป็นแท่งก็จะได้แท่งอัดเชื้อเพลิงที่ใช้ประโยชน์แทนฟืน ถ่าน หรือก๊าซหุงต้ม ได้เป็นอย่างดี
การอัดถ่านแท่งจากชานอ้อยมี 2 วิธีคือ
1. การอัดร้อน เป็นการอัดวัสดุโดยที่วัสดุไม่จำเป็นต้องเป็นถ่านมาก่อน เมื่ออัดเป็นแท่งเสร็จแล้ว ค่อยนำเข้าเตาให้เป็นถ่านอีกครั้งหนึ่ง วัสดุที่สามารถผลิตโดยวิธีการอัดร้อน ขณะนี้มี 2 ชนิด คือ แกลบ และขี้เลื้อย เพราะวัสดุทั้ง 2 ชนิดนี้เมื่อโดนอัดด้วยความร้อน จะมีสารในเนื้อของวัสดุยึดตัวมันเอง จึงทำให้สามารถยึดเกาะเป็นแท่งได้ โดยที่ไม่ต้องใช้ตัวประสาน โดยที่เครื่องอัดต้องเป็นเครื่องอัดชนิดอัดร้อน ซึ่งราคาค่อนข้างสูง
2. การอัดเย็น เป็นการอัดวัสดุที่เผาถ่านมาแล้ว แล้วนำมาผสมกับแป้งมันหรือวัสดุประสานอื่น ๆ โดยทั่วไปจะเป็นแป้งมัน ถ้าวัสดุใดมีขนาดใหญ่ เช่น กะลามะพร้าว เมื่อผ่านการเผาแล้ว ต้องมีเครื่องบดให้ละเอียดก่อน แล้วค่อยนำมาผสมกับแป้งมันและนำในอัตราส่วนตามที่ต้องการ
ภาพแสดงเครื่องอัดถ่านแท่งแบบอัดร้อนทั้งระบบ
ขอบคุณภาพจาก https://pvsmachanical.tarad.com/products_detail/view/4190417
ภาพแสดงเครื่องอัดถ่านแท่งแบบอัดเย็น ซึ่งมีราคาถูกกว่า
ขอบคุณภาพจาก http://kav-chacoal.blogspot.com/p/blog-page_96.html
ประโยชน์ของถ่านอัดแท่งจากชานอ้อย
1. การใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรม ถ่านบริสุทธิ์เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมผลิตสารเคมีต่าง ๆ เช่น คาร์บอนไดซัลไฟด์ (Carbondisulpide) โซเดียมไซยาไนด์ (Sodium Cyanide) และซิลิคอนคาร์ไบด์ (Silicon Carbide) เป็นต้น
2. การใช้ประโยชน์ในครัวเรือน คุณสมบัติในการดูดซับกลิ่นและความชื้นของถ่าน เป็นที่รับรู้กันดีแล้วสำหรับผู้อ่าน แต่ในต่างประเทศ อุตสาหกรรมผลิตเครื่องประดับจากถ่านเพื่อใช้ประโยชน์ในบ้านเรือนได้รับความนิยม เช่น การใช้ถ่านเพื่อทำหน้าที่ลดกลิ่นในห้องปรับอากาศ มีประสิทธิภาพที่ดีมาก ในห้องแอร์ ที่ทำงานหรือในรถ โดยเฉพาะที่ที่มีผู้สูบบุหรี่ หรืออาจจะมีเชื้อจุลินทรีย์ ควรนำถ่านไม้ไปวางดักไว้ที่ช่องดูดอากาศกลับของเครื่องดูดอากาศ รูพรุนและจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ในถ่านไม้จะดูดซับกลิ่นและเชื้อโรคต่าง ๆ เอาไว้ ช่วยลดกลิ่นไม่พึงประสงค์ได้อย่างดี หรือจะใช้ถ่านเพื่อการบำบัดน้ำเสียจากครัวเรือน ก่อนปล่อยสู่ท่อระบายสาธารณะก็ยังเป็นผลดีต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
3. การใช้ประโยชน์ในการเกษตร ในภาคการผลิตเชิงเกษตร การนำถ่านไม้มาใช้ประโยชน์นับว่ามีคุณค่าที่น่าสนใจไม่น้อย เนื่องว่าถ่านมีคุณสมบัติที่ไม่เป็นพิษภัยต่อพืชและสัตว์จึงสามารถใช้ทดแทนสารเคมีราคาแพงได้อย่างกว้างขวางและมีประสิทธิภาพไม่แพ้กันทีเดียว
วิธีการทำถ่านอัดแท่งจากชานอ้อย (แทรกเป็นอินโฟกราฟิค) และขั้นตอน
การผลิตไฟฟ้าจากชานอ้อย
ปัจจุบันเริ่มมีการนำชานอ้อยมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า โดยเทคโนโลยีของหม้อไอน้ำที่ใช้ในการผลิตของโรงไฟฟ้าเป็นแบบ Hydrograte Stoker โดยโรงไฟฟ้านี้จะทำการผลิตกระแสไฟฟ้าตลอดทั้งปี (ฤดูหีบอ้อย หยุดรออ้อย ละลายน้ำตาล และขายไฟฟ้านอกฤดูกาล)
• เตรียมเชื้อเพลิงให้มีขนาดที่เหมาะสมก่อนการลำเลียงเข้าสู่ห้องเผาไหม้
• ลำเลียงเชื้อเพลิงแต่ละชนิดเข้าสู่ห้องเผาไหม้ของหม้อไอน้ำ (ชานอ้อยร้อยละ 95 และเชื้อเพลิงเสริม ร้อยละ 5)
• เริ่มระบบเผาไหม้เชื้อเพลิงในห้องเผาไหม้ของหม้อไอน้ำ โดยกระบวนการนี้เริ่มจากการจุดไฟเผาชานอ้อยอัดแท่งจนได้อุณภูมิในห้องเผาไหม้ตามที่กำหนด จากนั้นจึงป้อนเชื้อเพลิงชีวมวลเข้าสู่ห้องเผาไหม้ เชื้อเพลิงที่ป้อนเข้าไปจะทำการเผาไหม้และลดการใช้ชานอ้อยอัดแท่งลงจนกระทั่งเชื้อเพลิงติดไฟได้อย่างต่อเนื่อง จึงหยุดใช้ชานอ้อยอัดแท่ง สำหรับขี้เถ้าที่เหลืออยู่ในบริเวณท้ายของตะกรับจะตกลงสู่ก้นเตา และกวาดออกโดยสายพานลำเลียงเถ้า เรียกว่า “เถ้าหนัก” ลงสู่อ่างน้ำรองรับเถ้า เพื่อลดอุณภูมิและลดการฟุ้งกระจายของขี้เถ้าก่อนลำเลียงด้วยสายพานลำเลียงเพื่อเก็บในบ่อเก็บเถ้ารอการขนถ่ายต่อไป ส่วนที่มีน้ำหนักเบาเรียกว่า “เถ้าเบา” เมื่อถูกเผาแล้วจะผสมในไอร้อนและ ลอยออกไปจากห้องเผาไหม้ทางช่องไอร้อน จะถูกดักจับไว้ด้วยอุปกรณ์ดักฝุ่น Vetruri Wet Scrubber เพื่อไม่ให้ระบายสู่ภายนอก
• ไอน้ำความดันสูงที่ได้จากหม้อไอน้ำจะถูกส่งมาที่กังหันไอน้ำเพื่อเปลี่ยนพลังงานความร้อนของไอน้ำให้เป็นพลังงานกล ใช้หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและผลิตเป็นกระแสไฟฟ้าต่อไป
• พลังงานไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตได้ จะถูกส่งผ่านหม้อแปลงลดแรงดันไฟฟ้าเพื่อใช้ในโรงไฟฟ้าและใช้ในโรงงาน ในส่วนพลังงานที่เหลือจะส่งผ่านไปยังหม้อแปลงเพิ่มแรงดันไฟฟ้า เพื่อส่งขายให้การไฟฟ้าฯ
ภาพแสดงกระบวนการผลิตไฟฟ้าชีวมวล (ชานอ้อย) ขอบคุณภาพจากบริษัท สากล เอนเนอยี่ จำกัด (มหาชน)
ปัจจุบัน “จังหวัดกำแพงเพชร” เป็นจังหวัดที่มีโรงไฟฟ้าชีวมวลในพื้นที่ที่ผลิตและขายไฟฟ้าแล้ว (Commercial Operation Date: COD) หลายแห่ง เช่น บริษัท กำแพงเพชร กรีนเอ็นเนอร์ยี่ จำกัด ในพื้นที่อำเภอเมือง จังหวัดกำแพงเพชร บริษัท กำแพงเพชร ไบโอเพาเวอร์ จำกัด ตั้งอยู่ในพื้นที่อำเภอคลองขลุง จังหวัดกำแพงเพชร เป็นต้น ยังมีโครงการโรงไฟฟ้าชีวมวล ที่ได้รับการยอมรับให้ดำเนินการแล้วอีกหลายแห่ง
โดยเชื่อว่าเมื่อมีโรงไฟฟ้าชีวมวลขึ้นในพื้นที่ จะช่วยทำให้เกิดการจ้างงานในระดับท้องถิ่นเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะคนในพื้นที่ชุมชนใกล้เคียงโรงไฟฟ้า เป็นการสร้างรายได้ให้กับคนในพื้นที่
ที่มาของภาพ : สำนักข่าว The Bangkok Insight