ระบบการผลิตไฟฟ้าร่วมความร้อนจากขยะติดเชื้อทางการแพทย์
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาระบบการผลิตไฟฟ้าร่วมความร้อนจากขยะติดเชื้อทางการแพทย์ (Medical Waste-to-Energy System) โดยเน้นการเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุน งานวิจัยได้ดำเนินการสร้างต้นแบบระบบโดยใช้เตาเผาขนาดเล็กที่มีกำลังการเผาไหม้สูงสุด 2 ตัน/วัน ขยะติดเชื้อทางการแพทย์ที่นำมาใช้ผ่านกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำก่อนแล้วจึงนำมาเผาไหม้ ความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้นำไปผลิตน้ำร้อนและเก็บไว้ในถังขนาด 200 ลิตร ก่อนจะนำน้ำร้อนนี้ไปใช้ในระบบผลิตไฟฟ้า วัฏจักรแรงคินสารอินทรีย์ (Organic Rankine Cycle - ORC) ที่ใช้สารทำความเย็น R-1233zd ระบบ ORC นี้มีกำลังการผลิตไฟฟ้า 23.65 kWe และมีประสิทธิภาพ 8.52% ขณะที่ระบบการผลิตไฟฟ้าร่วมความร้อนทั้งหมดมีประสิทธิภาพ 5.86%
ประเด็นสำคัญที่น่าสนใจคือการวิเคราะห์ต้นทุน งานวิจัยพบว่าต้นทุนพลังงานต่อหน่วยของระบบ ORC อยู่ที่ 3.94 บาท/kWh ในขณะที่ระบบรวมมีต้นทุน 5.72 บาท/kWh แสดงให้เห็นถึงช่องว่างระหว่างประสิทธิภาพของระบบ ORC กับระบบรวม อาจเป็นเพราะการสูญเสียพลังงานระหว่างการถ่ายเทความร้อนหรือประสิทธิภาพการทำงานของส่วนประกอบต่างๆในระบบ การวิเคราะห์ต้นทุนอย่างละเอียดจะช่วยในการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพของระบบในอนาคตได้
นอกจากนี้ งานวิจัยยังให้ความสำคัญกับการจัดการขยะอย่างครบวงจร โดยได้ศึกษาการนำขี้เถ้าจากการเผาไหม้มาใช้ประโยชน์ ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าสามารถนำขี้เถ้ามาผลิตเป็นบล็อกคอนกรีตได้ โดยคุณสมบัติของบล็อกคอนกรีตที่ได้ตรงตามมาตรฐาน มอก.58-2533 ซึ่งแสดงถึงศักยภาพในการลดปริมาณขยะและการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืน การวิเคราะห์วงจรชีวิต (Life Cycle Assessment - LCA) ชี้ให้เห็นว่าวัสดุหลักที่ใช้ในระบบคือเหล็ก (78.41%) ทองแดง (18.56%) พลาสติก (1.50%) และทองเหลือง (1.49%) การวิเคราะห์นี้ช่วยให้เห็นถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของระบบและสามารถนำไปใช้ในการออกแบบระบบที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เช่น การเลือกใช้วัสดุที่ยั่งยืนหรือสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยยังมีข้อจำกัดอยู่บ้าง เช่น ขนาดของเตาเผาที่ค่อนข้างเล็ก อาจไม่เหมาะกับสถานพยาบาลขนาดใหญ่ การวิจัยในอนาคตควรพิจารณาการขยายขนาดของระบบให้สามารถรองรับปริมาณขยะได้มากขึ้น และศึกษาความเป็นไปได้ในการนำเทคโนโลยีอื่นๆมาใช้ร่วมกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ เช่น การใช้ระบบคัดแยกขยะอัจฉริยะก่อนเข้าสู่กระบวนการเผาไหม้ หรือการพัฒนาเทคโนโลยีในการผลิตไฟฟ้าจากความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า การศึกษาผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมอย่างละเอียดมากขึ้น เช่น การปล่อยมลพิษในอากาศและน้ำ ก็มีความสำคัญเพื่อให้มั่นใจได้ว่าระบบมีความปลอดภัยและยั่งยืน การศึกษาเปรียบเทียบต้นทุนกับเทคโนโลยีอื่นๆในการกำจัดขยะติดเชื้อก็เป็นสิ่งที่น่าสนใจ เพื่อให้เห็นถึงความคุ้มค่าและความเป็นไปได้ในการนำไปใช้งานจริงในวงกว้าง
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมการจัดการขยะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดขยะติดเชื้อทางการแพทย์ เช่น บริษัทรับจัดการขยะ โรงพยาบาล และสถานพยาบาลต่างๆ เหตุผลสำคัญคือระบบที่พัฒนาขึ้นสามารถลดปริมาณขยะติดเชื้อ ผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ และยังสามารถนำขี้เถ้าที่เหลือจากการเผาไหม้มาใช้ประโยชน์ได้อีกด้วย นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมที่ต้องการแหล่งพลังงานทดแทนหรือพลังงานหมุนเวียน เช่น อุตสาหกรรมที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลหรือมีข้อจำกัดด้านการจ่ายไฟฟ้า ระบบนี้สามารถลดการพึ่งพาพลังงานจากแหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิลและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมหลายสาขา เช่น วิศวกรรมเครื่องกล วิศวกรรมเคมี และวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่มีความเชี่ยวชาญด้านการออกแบบ การควบคุม และการจัดการระบบพลังงาน นอกจากนี้ ยังเหมาะกับนักวิจัย วิศวกรผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดการขยะ และบุคลากรในโรงพยาบาลหรือสถานพยาบาลที่เกี่ยวข้องกับการจัดการขยะติดเชื้อ เพราะงานวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีที่ซับซ้อน การวิเคราะห์ข้อมูล และการประยุกต์ใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม รวมถึงการทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญอื่นๆ อาชีพที่เกี่ยวข้องกับการวางแผนและบริหารจัดการโครงการด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงานก็มีความเหมาะสมเช่นกัน
| รหัสโครงการ : | 144269 |
| หัวหน้าโครงการ : | รศ.ดร. นัฐพร ไชยญาติ |
| ปีงบประมาณ : | 2564 |
| หน่วยงาน : | มหาวิทยาลัยแม่โจ้ |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านเกษตรศาสตร์ |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | เพื่อพัฒนาต้นแบบเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากความร้อนด้วยเตาเผากำจัดขยะขนาดเล็กสำหรับขยะติดเชื้อทางการแพทย์ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและต้นทุนลดลง เพื่อออกแบบและสร้างระบบตรวจวัดและควบคุมแบบอัจฉริยะของระบบการผลิตไฟฟ้าร่วมกับความร้อนจากขยะติดเชื้อทางการแพทย์ เพื่อสร้างแนวทางการกำจัดขยะแบบครบวงจรและปราศจากสิ่งเหลือทิ้ง |
รศ.ดร. นัฐพร ไชยญาติ. (2564). ระบบการผลิตไฟฟ้าร่วมความร้อนจากขยะติดเชื้อทางการแพทย์. มหาวิทยาลัยแม่โจ้. .
รศ.ดร. นัฐพร ไชยญาติ. 2564. "ระบบการผลิตไฟฟ้าร่วมความร้อนจากขยะติดเชื้อทางการแพทย์". มหาวิทยาลัยแม่โจ้. .
รศ.ดร. นัฐพร ไชยญาติ. "ระบบการผลิตไฟฟ้าร่วมความร้อนจากขยะติดเชื้อทางการแพทย์". มหาวิทยาลัยแม่โจ้, 2564. .
รศ.ดร. นัฐพร ไชยญาติ. ระบบการผลิตไฟฟ้าร่วมความร้อนจากขยะติดเชื้อทางการแพทย์. มหาวิทยาลัยแม่โจ้; 2564. .