จากสภาพความเป็นจริง เกี่ยวกับการใช้พลังงานเชื้อเพลิงของประชาชน โดยเฉพาะในชนบทยังนิยมใช้ฟืนและถ่านในการหุงต้ม ซึ่งกรมพัฒนาและส่งเสริมพลังงานได้รายงานว่า ปี 2539 ประเทศไทยใช้ฟืนและถ่านคิดเป็น 16.7% เทียบกับการใช้พลังงานอื่น ๆ ประกอบกับพื้นที่ป่าไม้ของประเทศไทย ซึ่งเป็นแหล่งวัตถุดิบสำหรับฟืนและถ่านได้ลดลงเหลือเพียง 25.62% ในปี 2539 (กรมป่าไม้, 2540) ดังนั้นการศึกษาความเป็นไปได้ในการนำพลังงานทดแทนอื่นๆ มาใช้ให้เป็นประโยชน์ เป็นสิ่งจำเป็นและเร่งด่วน แต่โดยที่ประเทศไทยยังเป็นประเทศเกษตรกรรมอยู่ ดังนั้นจึงมีสิ่งสูญเสีย (WASTE) และสิ่งเหลือใช้ (RESIDUES) จากโรงงานอุตสาหกรรมเกษตร เช่น ชานอ้อยเน่าเปื่อย หรือวัชพืชต่างๆ อยู่มาก การนำชานอ้อยเน่าเปื่อยหรือวัชพืชต่างๆ เหล่านี้มาใช้ให้เกิดประโยชน์ในแง่ของพลังงานทดแทนฟืนและถ่าน โดยเฉพาะสำหรับประชาชนในชนบทก็จะทำให้ได้มีพลังงานเชื้อเพลิงใช้ได้ในราคาถูก และเป็นแนวทางหนึ่งที่จะช่วยรักษาและอนุรักษ์ทรัพยากรป่าไม้ของชาติที่เหลือน้อยลงทุกวัน
โครงการวิจัยเพื่อปรับปรุงและส่งเสริมการใช้แท่งเชื้อเพลิงเขียว เป็นโครงการที่กรมป่าไม้ ได้รับการสนับสนุนทุนศึกษาวิจัยจากกองทุนเพื่อส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน สำนักงานคณะกรรมการนโยบายพลังงานแห่งชาติ เพื่อดำเนินการศึกษาในอันที่จะสนองแนวทางดังกล่าวเบื้องต้น โดยได้ทำการนำวัสดุเหลือใช้จากการเกษตร หรืออุตสาหกรรมการเกษตร เช่น ชานอ้อยเน่าเปื่อย, วัชพืช หรือใบไม้ มาอัดเป็นแท่งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางโต 7 เซนติเมตร โดยกระบวนการอัดเย็น จากเครื่องอัดแท่งเชื้อเพลิงเขียวแบบสกรูที่ทำจากสแตนเลสและขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ขนาด 2 แรงม้า แล้วนำไปตากแดดให้แห้ง จะได้แท่งเชื้อเพลิงที่สามารถใช้แทนฟืนและถ่านได้เป็นอย่างดี
|
| แท่งเชื้อเพลิงเขียวคืออะไร |
คือ แท่งเชื้อเพลิงที่ได้จากการอัดแท่ง (โดยไม่ใช้ความร้อน) จากวัสดุชีวมวล/เศษวัชพืชต่าง ๆ หรือเศษวัสดุที่เหลือจากภาคอุตสาหกรรมการเกษตร เช่น ชานอ้อยเน่าเปื่อย, ผักตบชวา ฯลฯ มาอัดเป็นแท่ง โดยอาศัยความเหนียวของยางในวัสดุเหล่านั้นเป็นตัวเชื่อมประสานและมีความชื้นพอดี เมื่ออัดออกมาเป็นแท่งเช้วก็จะได้แท่งอัดเชื้อเพลิงที่ใช้ประโยชน์แทนฟืน, ถ่าน หรือแก๊สหุงต้ม ได้เป็นอย่างดี
 |
| การอัดแท่งเชื้อเพลิงเขียว (การอัดเปียก) |
เป็นการอัดโดยใช้เครื่องอัดแบบเกลียวหรือสกรู ซึ่งจะสามารถทำได้ทั้งกับวัสดุสดและแห้ง (แต่ถ้าวัสดุมีความชื้นปานกลางจะอัดได้สะดวกและรวดเร็ว) และสามารถทำได้กับวัสดุชนิดต่างๆ อย่างกว้างขวาง แต่ในโครงการนี้จะทดลองใช้กับชานอ้อยเน่าเปื่อย (ชาวบ้านเรียกขี้เป็ด) เนื่องจากสามารถหาได้ง่าย-สะดวก-เสียค่าใช้จ่ายต่ำ ซึ่งประเทศไทยจะมีโรงงานผลิตน้ำตาลมาก ดังนั้นโครงการนี้จึงเป็นเทคโนโลยีการอัดแท่งแบบง่ายๆ สะดวก และไม่สร้างความยุ่งยากให้ชาวบ้านในท้องที่ จึงเป็นความ สมดุลย์ และน่าทึ่งที่เหมาะสำหรับชาวบ้านที่จะผลิตแท่งเชื้อเพลิงเพื่อใช้ในการหุงต้ม ตลอดจนใช้ในกิจกรรมต่างๆ ในครัวเรือนและรวมถึงในอุตสาหกรรมขนาดเล็ก
การอัดแท่งเชื้อเพลิงในลักษณะนี้ได้ถือกำเนิดมาจากการอัดถ่านเขียว (green charcoal) ของประเทศฟิลิปปินส์ เมื่อ พ.ศ.2523 ซึ่งค้นพบโดย มร. กอนซาโล คาแทน (Gonzalo O. Catan) และคณะโดยการนำเศษใบไม้ ใบหญ้า ไปหมักให้เน่าเปื่อยด้วยจุลินทรีย์บางชนิดแล้วจึงอัดโดยใช้ตัวเชื่อมประสานจากภายนอกช่วย |
| เครื่องอัดแท่งเชื้อเพลิงเขียว |
ใช้หลักการของเครื่องที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าโดยทั่วๆ ไป ผู้ใช้จะต้องตรวจสอบดูว่า แหล่งจ่ายไฟฟ้าสำหรับเครื่องมีขนาด แรงดัน (โวลท์) และความสามารถในการจ่าย กระแสไฟ (แอมป์) ได้เพียงพอและถูกต้อง ดังนี้
1. สำหรับมอเตอร์ชนิด 2 สาย ใช้ไฟ 220 โวลท์ จ่ายกระแสไฟได้ไม่น้อยกว่า 10 แอมป์ ต่อ 1 เครื่อง การต่อสายไฟจากเครื่องเข้ากับระบบจ่ายไฟจะต้องผ่านคัทเอ้าท์ หรืออุปกรณ์ตัดตอนไฟฟ้า ที่มีฟิวส์หรือระบบป้องกันกระแสเกิน ขนาด 10 แอมป์ เป็นตัวป้องกัน
2. สำหรับมอเตอร์ชนิด 3 สาย ใช้ไฟ 380 โวลท์ จ่ายกระแสไฟได้ไม่น้อยกว่า 5 แอมป์ ต่อ 1 เครื่อง การต่อสายไฟจากเครื่องเข้าระบบจ่ายไฟจะต้องผ่านคัทเอ้าท์ หรืออุปกรณ์ตัดตอนไฟฟ้า ชนิด 3 สาย ที่มีฟิวส์หรือระบบป้องกันกระแสเกิน ขนาด 10 แอมป์ เป็นตัวป้องกัน
การต่อคัทเอ้าท์จะต้องใช้แยก เครื่องละ 1 ตัวเท่านั้น ห้ามต่อรวมกันโดยใช้คัทเอ้าท์หรืออุปกรณ์ตัดตอนไฟฟ้า ตัวเดียวเป็นอันขาด แต่สำหรับเครื่องอัดแท่งเชื้อเพลิงเขียวที่ได้พัฒนาและปรับปรุงสำหรับโครงการนี้จะใช้ไฟ 220 โวลท์ ตามหัวข้อ 1. ซึ่งเป็นระบบไฟฟ้าที่ใช้ได้ทั่วไป
 |
| กระบวนการอัดแท่งเชื้อเพลิงเขียว |
กระบวนการอัดแท่งเชื้อเพลิงในโครงการนี้ ดังที่ได้กล่าวไว้แล้วจะใช้ชานอ้อยเน่าเปื่อย หรือชาวบ้านเรียกขี้เป็ด (ต่อไปนี้จะใช้คำเรียกเฉพาะชานอ้อย) ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่หาได้ง่าย เสียค่าใช้จ่ายต่ำมาอัดแท่ง โดยที่โรงงานน้ำตาลจะเปิดทำการช่วงประมาณเดือนมกราคมเรื่อยไป ประมาณ 3 เดือนของทุกปี ดังนั้นช่วงดังกล่าวจะต้องดำเนินการนำชานอ้อยมาเก็บไว้เพื่อใช้ผลิตแท่งเชื้อเพลิงตลอดปี จากการทดลองอัดแท่งเชื้อเพลิงเขียวกับเครื่องมือ พบว่า ถ้าผสมชานอ้อยกับขุยมะพร้าว (หาซื้อได้ง่าย-ราคาไม่สูง) ในอัตราส่วนชานอ้อย : ขุยมะพร้าว ตั้งแต่ 1:1, 2:1, 3:1, และ 4:1 จะสามารถผลิตแท่งอัดได้เร็วกว่าใช้ชานอ้อยล้วนๆ รายละเอียดแสดงในตารางที่ 1
ส่วนผสม |
ความยาวแท่งเชื้อเพลิง
(เมตร) |
เวลาที่ใช้
(ประมาณ) |
หมายเหตุ |
| ชานอ้อย (100%) |
1 |
3.5 นาที |
ขนาดเส้นผ่า
ศูนย์กลาง
เท่ากัน
คือ 7 ซม. |
| ชานอ้อย : ขุยมะพร้าว (1 : 1 ) |
1 |
1.5 นาที |
| ชานอ้อย : ขุยมะพร้าว (2 : 1 ) |
1 |
1.5 นาที |
| ชานอ้อย : ขุยมะพร้าว (3 : 1 ) |
1 |
2 นาที |
| ชานอ้อย : ขุยมะพร้าว (4 : 1 ) |
1 |
2 นาที |
| ชานอ้อย : ขุยมะพร้าว (5 : 1 ) |
1 |
3-3.5 นาที |
เป็นอัตราส่วนที่ไม่เหมาะสม |
ตารางที่ 1 แสดงระยะเวลาของการอัดแท่งเชื้อเพลิงเขียวในอัตราส่วนผสมต่างๆ
แต่ถ้าใช้ขุยมะพร้าวล้วนๆ อัดแท่งจะไม่สามารถทำได้ ทั้งนี้จากการสังเกตพบว่าขุยมะพร้าวมีเส้นใยที่ยาวและแข็ง ซึ่งจะพันรอบเกลียวในขณะอัดแท่ง ถ้าหนาแน่นมากเข้า เกลียวจะหยุดหมุน สำหรับชานอ้อยถ้าละเอียดมากๆ ก็จะมีปัญหาต่อการอัดเช่นเดียวกัน การผสมชานอ้อยกับขุยมะพร้าว ในอัตราส่วนที่ใช้ชานอ้อยสูงกว่าขุยมะพร้าว เมื่อนำไปทดสอบประสิทธิภาพหรือระยะเวลาของการหุงต้มแล้ว จะใช้เวลาต้มน้ำนานกว่าชานอ้อยล้วน ๆ เพียง 1 - 2 นาที ในอัตราส่วนผสม ชานอ้อย : ขุยมะพร้าว = 2 : 1 ดังแสดงในตารางที่ 2 ดังนั้นเพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายในการลงทุน จึงต้องผสมขุยมะพร้าวในอัตราต่ำ ๆ ทั้งนี้ เนื่องจากราคาของขุยมะพร้าวจะสูง (ชานอ้อยจะได้มาจากโรงงานฟรี แต่เพียงเสียค่าใช้จ่ายในการขนส่ง) ในชั้นนี้ อัตราส่วนผสมที่แนะนำให้ผสมคือ ชานอ้อย : ขุยมะพร้าว = 4 : 1 ซึ่งเวลาการต้มน้ำก็อยู่ในช่วง 21 ถึง 18 นาที
|
| ค่าความร้อนและความหนาแน่นของแท่งเชื้อเพลิงเขียว |
| จากการเอาแท่งเชื้อเพลิงเขียวไปทดสอบหาค่าความร้อนกับเครื่อง Caloremeter Bomb แล้วค่าที่ได้จากการใช้ชานอ้อยเน่าเปื่อยล้วนๆ จะสูงกว่าที่ผสมกับขุยมะพร้าว แต่จะต่ำกว่าของไม้ฟืนและถ่าน ทั้งนี้เนื่องจากถ่านได้ผ่านขบวนการเผา (Carbonization) ซึ่งทำให้มีปริมาณคาร์บอนเสถียรสูงค่าความร้อนก็สูงตาม แต่ทั้งนี้แท่งอัดเชื้อเพลิงเขียวก็ยังให้ค่าความร้อนสูง ซึ่งสามารถต้มน้ำเดือดภายในเวลาประมาณ 18-34 นาที ในขณะที่ฟืน (ไม้มะขามเทศ) ใช้เวลาเฉลี่ย 28 นาที และถ่าน (ไม้มะขามเทศ) ใช้เวลาเฉลี่ย 36 นาที |
| การตากแห้ง |
ในการอัดแท่งเชื้อเพลิงเขียวนั้น จะใช้วัสดุที่มีความชื้นสูง (สูงกว่า 100 เปอร์เซ็นต์) ดังนั้นก่อนนำไปใช้ก็จะต้องทำให้แห้ง วิธีการที่สะดวกและประหยัด สำหรับชาวบ้านก็คือการตากแดดโดยตรง อาจจะตากบนพื้นซีเมนต์ หรือบนสังกะสีลูกฟูก ฯลฯ ก็นับว่าเป็นวิธีการที่ประหยัด ซึ่งสำหรับโครงการนี้ก็ทำการทดลองตากแดดโดยตรงบนพื้นซีเมนต์ เป็นเวลา 2-3 วัน ก็สามารถนำไปใช้ได้ นอกจากนี้ก็มีวิธีการตากหรือการทำให้แห้งหลายวิธี นอกจากตากแดดโดยตรง คือ
- - อบในตู้อบแสงอาทิตย์
- - อบด้วยความร้อนจากเตาเผาขยะ
- - อบด้วยความร้อนที่เหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม
- - อบด้วยความร้อนจากเครื่องทำความร้อน
|
| การเก็บรักษาแท่งเชื้อเพลิงเขียว |
การตัดให้เป็นแท่งเพื่อให้ดูสวยงามและสะดวกในการหีบห่อ การตัดควรกระทำหลังตากแห้งเรียบร้อยแล้ว การตัดอาจจะใช้มีดคมๆ หรือใบมีดคัดเตอร์ตัดเป็นท่อนๆ ตามต้องการ การตัดเป็นจำนวนมากๆ จะใช้เครื่องตัดก็ได้ ถ้าต้องการประหยัดค่าใช้จ่ายและไม่ต้องการความสวยงามก็ใช้มือหักเอา
การบรรจุหีบห่อโดยที่เชื้อเพลิงเขียวจะมีลักษณะโปร่ง (porosity) ดังนั้นถ้าเก็บไว้ในที่มีความชื้นสูง จะทำให้แท่งเชื้อเพลิงมีราขึ้น เหตุนี้จึงต้องเก็บไว้ในที่แห้ง การใส่ถุงพลาสติกแล้ว ซีลปากถุงก็จะช่วยได้มากจะใช้ถุงเล็กหรือถุงใหญ่ขึ้นอยู่กับปริมาณที่ต้องการเก็บไว้ใช้และความสะดวกที่มี หากไม่สะดวกจะใช้เชือกผูกแท่งเชื้อเพลิงไว้เป็นมัดๆ ก็ได้ ข้อสำคัญต้องเก็บไว้ในที่แห้งที่ฝนหรือละอองน้ำไม่กระเซนเข้าไป |
| การนำแท่งเชื้อเพลิงเขียวไปใช้ในการหุงต้ม |
หักแท่งเชื้อเพลิงให้เป็นท่อนสั้นๆ มีความยาวสัก 1 นิ้ว จำนวน 3-4 ท่อน จุ่มลงในแอลกอฮอล์จุดไฟ แล้ววางเรียงในเตาเพื่อใช้เป็นเชื้อติดไฟ (starter) เอาแท่งเชื้อเพลิงที่ไม่ได้จุ่มแอลกอฮอล์วางซ้อนเป็นชั้นๆ ในเตาแล้วจึงจุดไฟ หรือจะใช้น้ำมันแก๊สโซลีน เศษกระดาษหรือเศษฟืนเล็กๆ เป็นเชื้อติด |
(Webmaster)
