การพัฒนาเตาเผาถ่านแบบต่อเนื่องอัตโนมัติประสิทธิภาพสูงขนาด 2 ตันต่อวันสำหรับวัสดุเหลือทิ้งการเกษตร
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาเตาเผาถ่านแบบต่อเนื่องอัตโนมัติประสิทธิภาพสูง ขนาด 2 ตันต่อวัน สำหรับวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร โดยเฉพาะกะลามะพร้าวและไม้ไผ่ การวิจัยครอบคลุมตั้งแต่การออกแบบและสร้างต้นแบบเตาเผา การพัฒนาระบบควบคุมอัตโนมัติด้วยโปรแกรม PLC จนถึงการประเมินมูลค่าทางเศรษฐกิจ จุดเด่นสำคัญของงานวิจัยนี้คือการนำเทคโนโลยีไพโรไลซิสมาใช้ ซึ่งเป็นกระบวนการย่อยสลายวัสดุชีวมวลด้วยความร้อนในสภาวะที่ไม่มีออกซิเจนเพียงพอ ทำให้ได้ผลผลิตเป็นถ่านชีวมวลที่มีคุณภาพสูงและน้ำส้มควันไม้ นอกจากนี้ ยังมีการนำก๊าซเชื้อเพลิงที่ไม่ควบแน่นซึ่งเกิดขึ้นในกระบวนการไพโรไลซิสมาใช้เป็นแหล่งพลังงานความร้อนในการอบแห้งวัตถุดิบ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการผลิตสูงขึ้นและลดต้นทุนพลังงาน
การออกแบบเตาเผาให้มีความสามารถในการรองรับวัตถุดิบได้อย่างน้อย 2 ตันต่อวัน แสดงถึงศักยภาพในการผลิตในระดับอุตสาหกรรม การทดลองดำเนินการทั้งในระบบควบคุมแบบ Manual และระบบอัตโนมัติ เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมในการไพโรไลซิสสำหรับวัสดุแต่ละชนิด ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า สภาวะที่เหมาะสมในการผลิตถ่านไม้ไผ่คืออุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส อัตราอากาศ 87 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที และอัตราการไขถ่านและป้อนวัตถุดิบ 25:100 ส่วนกะลามะพร้าว สภาวะที่เหมาะสมคืออุณหภูมิ 750 องศาเซลเซียส อัตราอากาศ 130 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที และอัตราการไขถ่านและป้อนวัตถุดิบ 19:100 ที่น่าสนใจคือคุณภาพของถ่านและน้ำส้มควันไม้ที่ได้จากทั้งสองระบบไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ แสดงถึงประสิทธิภาพของระบบควบคุมอัตโนมัติ
การนำก๊าซเชื้อเพลิงที่ไม่ควบแน่นมาใช้เป็นพลังงานความร้อนในการอบแห้งวัตถุดิบ เป็นนวัตกรรมที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุน จากการทดลองพบว่า วิธีนี้ช่วยเพิ่มผลผลิตถ่านได้ถึง 5% แสดงให้เห็นถึงความคุ้มค่าและความยั่งยืนของเทคโนโลยีนี้ สุดท้าย การประเมินมูลค่าทางเศรษฐกิจแสดงให้เห็นว่า เตาเผาถ่านแบบนี้มีระยะเวลาคืนทุนไม่เกิน 1.53 ปี ซึ่งเป็นตัวเลขที่น่าสนใจและแสดงถึงศักยภาพทางธุรกิจ อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ยังสามารถพัฒนาต่อยอดได้อีก เช่น การศึกษาชนิดของวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรอื่นๆ การเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมอัตโนมัติ และการพัฒนาการใช้งานน้ำส้มควันไม้ให้มีมูลค่าเพิ่ม การศึกษาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างละเอียดก็เป็นอีกส่วนที่ควรพิจารณาเพิ่มเติม เพื่อให้มั่นใจได้ว่าเทคโนโลยีนี้มีความยั่งยืนในระยะยาว
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะอย่างยิ่งกับอุตสาหกรรมการผลิตถ่านชีวมวล อุตสาหกรรมแปรรูปวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร และอุตสาหกรรมพลังงานทดแทน เหตุผลคือ เตาเผาถ่านที่พัฒนาขึ้นมีประสิทธิภาพสูง สามารถผลิตถ่านได้ในปริมาณมาก และมีระบบควบคุมอัตโนมัติ ซึ่งช่วยลดต้นทุนแรงงานและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต นอกจากนี้ การนำก๊าซเชื้อเพลิงที่ไม่ควบแน่นมาใช้เป็นพลังงานความร้อน ยังช่วยลดต้นทุนพลังงานและเพิ่มความยั่งยืน สำหรับอุตสาหกรรมแปรรูปวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร เตาเผานี้ช่วยแก้ปัญหาการกำจัดขยะทางการเกษตร และเปลี่ยนให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่ม ส่วนอุตสาหกรรมพลังงานทดแทน ถ่านชีวมวลที่ผลิตได้สามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพวิศวกรเครื่องกล วิศวกรเคมี วิศวกรไฟฟ้า ผู้ประกอบการ และเกษตรกร วิศวกรเครื่องกลเกี่ยวข้องกับการออกแบบและการสร้างเตาเผา วิศวกรเคมีเกี่ยวข้องกับกระบวนการไพโรไลซิสและการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ วิศวกรไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการออกแบบและติดตั้งระบบควบคุมอัตโนมัติ ผู้ประกอบการสามารถนำผลงานวิจัยไปต่อยอดเป็นธุรกิจ และเกษตรกรสามารถนำเตาเผาไปใช้ในการแปรรูปวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร เพิ่มรายได้และลดปัญหาขยะ นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ยังเหมาะกับนักวิจัยที่สนใจด้านพลังงานทดแทน และการจัดการวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร
| รหัสโครงการ : | 7356 |
| หัวหน้าโครงการ : | นายพิศุทธิ์ อาคม |
| ปีงบประมาณ : | 2563 |
| หน่วยงาน : | สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | เพื่อพัฒนาต้นแบบเตาเผาถ่านแบบต่อเนื่องประสิทธิภาพสูงขนาดอย่างน้อย 2 ตันต่อวัน สำหรับวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร เช่น ข้อไผ่ และกะลามะพร้าว เพื่อพัฒนาระบบการนำก๊าซที่เหลือมาเผาไหม้เกิดความร้อนมาใช้ในกระบวนการอบไล่ความชื้นของวัตถุดิบ (preheat) เพื่อพัฒนาโปรแกรมระบบควบคุมเตาเผาแบบอัตโนมัติ โดยสั่งงานผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อศึกษาความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ในการพัฒนาต้นแบบเตาเผาถ่านแบบต่อเนื่องประสิทธิภาพสูงขนาดอย่างน้อย 2 ตันต่อวัน สำหรับวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร |
นายพิศุทธิ์ อาคม. (2563). การพัฒนาเตาเผาถ่านแบบต่อเนื่องอัตโนมัติประสิทธิภาพสูงขนาด 2 ตันต่อวันสำหรับวัสดุเหลือทิ้งการเกษตร. สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย. นครราชสีมา.
นายพิศุทธิ์ อาคม. 2563. "การพัฒนาเตาเผาถ่านแบบต่อเนื่องอัตโนมัติประสิทธิภาพสูงขนาด 2 ตันต่อวันสำหรับวัสดุเหลือทิ้งการเกษตร". สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย. นครราชสีมา.
นายพิศุทธิ์ อาคม. "การพัฒนาเตาเผาถ่านแบบต่อเนื่องอัตโนมัติประสิทธิภาพสูงขนาด 2 ตันต่อวันสำหรับวัสดุเหลือทิ้งการเกษตร". สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย, 2563. นครราชสีมา.
นายพิศุทธิ์ อาคม. การพัฒนาเตาเผาถ่านแบบต่อเนื่องอัตโนมัติประสิทธิภาพสูงขนาด 2 ตันต่อวันสำหรับวัสดุเหลือทิ้งการเกษตร. สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย; 2563. นครราชสีมา.