พลังงานทางเลือก : น้ำส้มควันไม้และการผลิตก๊าซชีวภาพจากขยะ

รางวัลลูกโลกสีเขียว

พลังงานทางเลือก : น้ำส้มควันไม้และการผลิตก๊าซชีวภาพจากขยะ

ภายใต้ความร่วมมือจากหนังสือพิมพ์รางวัลลูกโลกสีเขียว
หนังสือพิมพ์สำหรับคนรักษ์ป่าและสิ่งแวดล้อมกับวิชาการดอทคอม
http://www.pttplc.com/TH/Default.aspx

---

1. การเผาถ่าน / น้ำส้มควันไม้
การเผาถ่าน คือ กระบวนการเปลี่ยนให้ไม้กลายเป็นถ่าน ซึ่งจำแนกขั้นตอนเผาออกเป็น 4 ขั้นตอน คือ

1.1 การไล่ความชื้น (DEHYDRATION) อุณหภูมิ 20-270 องศาเซลเซียส แบ่งออกเป็น 2 ช่วง คือ ช่วงที่ 1 อุณหภูมิ 20 – 180 องศาเซลเซียส เป็นช่วงที่มีการให้ความร้อนเพื่อไล่ความชื้น ซึ่งก็คือน้ำที่อยู่ภายในเนื้อไม้ออกมา แต่ไม่มีน้ำที่สลายตัวจากโครงสร้างปนออกมาด้วย ลักษณะควันจะเป็นสีขาวปนสีน้ำเงินอ่อน ช่วงที่ 2 อุณหภูมิ 180 -270 องศาเซลเซียส เป็นช่วงที่มีการสลายตัวของเฮมิเซลโลส (HEMICELLULOSE) จะสลายตัวจนหมดที่อุณหภูมิ 260 องศาเซลเซียส การทำให้ความร้อนใกล้เคียงกันทั่วทุกจุดเตา ต้องพยายามรักษาอุณหภูมิให้อยู่ที่ 260 องศาเซลเซียสให้ได้นาน ควันช่วงนี้จะมีสีเหลืองจางๆ


1.2 การเปลี่ยนจากไม้เป็นถ่าน (CARBONIZATION) อุณหภูมิ 270 -300 องศาเซลเซียส แบ่งออกเป็น 2 ช่วงคือ ช่วงที่ 1 อุณหภูมิ 270 –300 องศาเซลเซียส เป็นช่วงที่ไม่ต้องเติมฟืนหน้าเตาแล้ว เตาจะมีความร้อนสะสมพอที่จะคลายความร้อนได้ เป็นการสลายตัวด้วยความร้อนที่สะสมไว้ในตัวเองที่อุณหภูมิ 275 องศาเซลเซียส และเซลลูโลสมีการสลายตัว ควันจะมีสีขามอมเหลืองกลิ่นฉุน เรียกว่าควันบ้า จากนั้นควันจะเริ่มเปลี่ยนเป็นสีเทา ช่วงนี้จะต้องมีการควบคุมอุณหภูมิให้คงที่เป็นเวลานาน ช่วงที่ 2 อุณหภูมิ 300 – 400 องศาเซลเซียส ในช่วงนี้ร้อนสุดที่ 400 องศาเซลเซียส เซลลูโลสจะมีการสลายตัวต่อเนื่อง และที่ 310 องศาเซลเซียส สลิกนิน (ส่วนประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งของพืชในไม้เนื้อแข็ง) จะเริ่มสลายตัว


1.3 การทำให้ถ่านบริสุทธิ์ (REFINEMENT หรือ Refining) ถ่านจะสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ เมื่อเผาเสร็จที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียสแล้ว แต่ยังมีน้ำมันดิบ (Tar) ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งอยู่ รวมทั้งค่าคาร์บอนเสถียรยังต่ำอยู่ อุณหภูมิพื้นเตาประมาณ 500 องศาเซลเซียสขึ้นไป จะเป็นการไล่น้ำมันดินออกไป เมื่ออุณหภูมิเตาด้านบนสูงถึง 700 องศาเซลเซียส ควันจะมีสีเริ่มใสจะต้องทำการปิดช่องอากาศเข้า ความร้อนจะมีการถ่ายเทลงมาที่พื้นอุณหภูมิจะใกล้เคียงกันที่ 500 องศาเซลเซียส


1.4 การทำให้เย็น (COOLING) ก่อนจะนำถ่านไม้มาใช้งาน ต้องปิดปล่องเตาทุกปล่อง ปล่อยให้ถ่านเย็น จนอุณหภูมิต่ำกว่า 50 องศาเซลเซียส เป็นการป้องกันไม่ให้ถ่านลุกติดไฟ เพราะถ่านที่มีความร้อน 60 – 70 องศาเซลเซียสสามารถลุกติดไฟได้เองเมื่อเจออากาศภายนอก


หากไม่สามารถผลิตถ่านคุณภาพสูงที่อุณหภูมิสูงได้ ถ่านที่ยังมีสารก่อมะเร็งจากน้ำมันดินอยู่ สามารถนำมาไล่สารก่อมะเร็งด้วยวิธีพื้นบ้านได้ โดยทำการก่อไฟให้ถ่านติดไฟ แล้วทิ้งระยะให้ถ่านติดไฟจนเป็นสีแดงทั้งแท่ง ก่อนจึงนำอาหารขึ้นปิ้งย่างบนเตาได้ น้ำมันดินจะระเหยไปไม่เกาะติดกับอาหารที่เรานำไปปิ้ง





น้ำส้มควันไม้ เป็นผลผลิตจากกระบวนการเผาถ่าน น้ำส้มควันไม้เป็นของเหลวที่เกิดจากการสลายตัวของสารสำคัญในเนื้อไม้ที่อยู่ในช่วงอุณหภูมิภายในเตาเท่ากับ 300 – 400 องศาเซลเซียส จะสลายตัวระเหยปนออกมากับควันไฟ การเก็บจะสังเกตจากช่วงที่มีควันสีขาวขุ่นปนเหลืองหรือเรียกว่าควันบ้า มีการจางลงก็สามารถเก็บน้ำส้มควันไม้ได้ 85% กรดอินทรีย์ 3 % สารอินทรีย์ต่างๆ อีก 12% จึงสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้มากมาย อาทิ ป้องกันและกำจัดศัตรูพืช ช่วยเร่งการเจริญเติบโตของพืช เป็นสารปรับปรุงดินและใช้เป็นยารักษาโรคผิวหนังจึงเป็นที่นิยมในปัจจุบัน ทั้งด้านการเกษตร ปศุสัตว์ ทางการแพทย์ ฯลฯ น้ำส้มควันไม้จะใช้ประโยชน์ได้ต้องผ่านการตกตะกอน 90 วันก่อน จะมีการแยกชั้นเป็นส่วนของน้ำมันใส น้ำส้มควันไม้และน้ำมันดิน อยู่ในถังตกตะกอน หรือนำผงถ่านมาผสม 5% จะทำให้น้ำมันใส และน้ำมันดินถูกผงถ่านดูดซับตกตะกอนลงสู่ถัง ใช้เวลา 45 วัน ซึ่งวิธีการทำน้ำส้มควันไม้ให้บริสุทธิ์จะต้องทำ หลังจากทิ้งไว้ให้ตกตะกอน จะมีควันกัน 2 วิธีคือการกรองหรือการกลั่น


2. การผลิตก๊าซชีวภาพ



ถังหมักมหัศจรรย์ เพื่อครัวเรือนเปลี่ยนขยะเป็นก๊าซหุงต้ม (BIOGAS) เริ่มทำตั้งแต่ปี พ.ศ. 2548 ได้รับแนวคิดการทำมาจากอาจารย์บุญมา ป้านประดิษฐ์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กำแพงแสน เป็นถังหมักก๊าซชีวภาพภายใต้ระบบการหมักไร้อากาศ โดยใช้มูลสัตว์เป็นตัวเริ่มปฏิกิริยาการหมัก และใช้ของเหลือจากการบริโภค เช่น เศษอาหาร พืชผัก ไม้ผล มาย่อยให้ละเอียด ใส่ลงในถุงหมัก เพื่อให้ จุลินทรีย์ย่อยสลาย จนได้ก๊าซ (CH455%) ประมาณ 60 ลิตร/วัน พอเพียงต่อการใช้เป็นเชื้อเพลิงในการปรุงอาหารประจำวัน และภายหลังจากการย่อยสลาย จะได้ปุ๋ยน้ำชีวภาพนำกลับไปใช้เพาะปลูกต่อไปได้ สามารถเติมเศษอาหารได้ต่อเนื่อง ลดปริมาณค่าใช้จ่ายจาก LPG และเป็นการรักษาคุณภาพสิ่งแวดล้อมที่ดีพร้อมกัน