เชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด (Biomass Pellets)

เพราะพลังงานจากฟอสซิลที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมีปริมาณลดลงอย่างรวดเร็วและมีการคาดการณ์ว่าจะหมดลงภายในไม่กี่ปีข้างหน้า อีกทั้งส่งผลกระทบต่อการเพิ่มปริมาณก๊าซเรือนกระจก (Green House Gas) ทำให้เกิดความพยายามที่จะค้นหาวิธีหรือแหล่งพลังงานอื่น ๆ มาใช้แทน โดยพลังงานทดแทนอีกรูปแบบหนึ่งที่ถือได้ว่าเป็นแหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงและมีต้นทุนต่ำ คือ พลังงานจากชีวมวล ที่อยู่ในรูปของชีวมวลอัดเม็ดหรือเชื้อเพลิงอัดเม็ด (Biomass Pellets) ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างหลากหลายทั้งในรูปของพลังงานความร้อนภายในที่พักอาศัย ใช้เพื่อผลิตไอน้ำ หรือใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากระบบหม้อต้มไอน้ำ เป็นต้น

เชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด คืออะไร

เชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด คือ ผลิตภัณฑ์จากเนื้อชีวมวล ที่เป็นการนำวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร เช่น เหง้ามันสำปะหลัง ฟางข้าว ซังข้าวโพด เศษไม้เหลือใช้ ขี้เลื่อย แกลบ ชานอ้อย กาบมะพร้าว หญ้าเนเปียร์ ฯลฯ มาอบไล่ความชื้น บดให้มีชนาดเล็ก แล้วนำเข้าเครื่องอัดเป็นแท่งชีวมวล ผลิตเป็นเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ดที่มีลักษณะเป็นแท่งกลม มีความหนาแน่นสูงเพื่อการขนส่ง (ความหนาแน่นประมาณ 650-700 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ทำให้ได้เชื้อเพลิงที่มีปริมาตรต่ำลง แต่ให้พลังงานความร้อนสูงขึ้น สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่ต้องใช้ฟืนเป็นเชื้อเพลิงได้ เนื่องจากสารอินทรีย์เหล่านี้เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานจากธรรมชาติ สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตพลังงานได้อย่างไม่จำกัด โดยในปัจจุบัน เชื้อเพลิงอัดเม็ด นี้มีการผลิตในหลากหลายรูปแบบ

ประเภทของเชื้อเพลิงอัดเม็ด

เชื้อเพลิงอัดเม็ดหรือ ชีวมวลอัดเม็ดสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท ขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่ใช้ในการแบ่งประเภท อาทิ

• ประเภทของเชื้อเพลิงอัดเม็ดตามชีวมวลที่ใช้ในการผลิต คือ ชีวมวลอัดเม็ดประเภททำจากไม้และชีวมวลอัดเม็ดประเภทไม่ได้ทำจากไม้ เป็นต้น
• ประเภทของเชื้อเพลิงอัดเม็ดตามแหล่งที่มา คือ ชีวมวลอัดเม็ดจากของเสียภาคอุตสาหกรรม ชีวมวลอัดเม็ดจากพืชพลังงาน ชีวมวลอัดเม็ดจากเศษอาหารชีวมวลอัดเม็ดจากเศษเหลือจากการเกษตรชีวมวลอัดเม็ดจากไม้แปรรูป เป็นต้น
• ประเภทของเชื้อเพลิงอัดเม็ดตามการนำไปใช้ประโยชน์ คือ ชีวมวลอัดเม็ดสำหรับการทำความร้อนในอุตสาหกรรมชีวมวลอัดเม็ดสำหรับการทำความร้อนในที่อยู่อาศัยชีวมวลอัดเม็ดสำหรับการผลิตไฟฟ้า เป็นต้น

คุณสมบัติและขนาดของเชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด

เชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด มักมีคุณสมบัติดังนี้

• ส่วนใหญ่อยู่ในรูปทรงกระบอก ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.6-1.2 เซนติเมตร ความยาวประมาณ 1-3 เซนติเมตร
• มีความหนาแน่นสูงมากราว 650-700 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
• มีค่าความร้อนสูงราว 3,800-4,300 กิโลแคลอรี่/กิโลกรัม
• มีค่าความชื้นต่ำกว่าร้อยละ 10
• มีขี้เถ้าต่ำกว่าร้อยละ 3
• มีปริมาณกำมะถันต่ำ

องค์ประกอบของชีวมวล

องค์ประกอบของเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด จะแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ

• ส่วนที่เผาไหม้ได้ สามารถแบ่งได้เป็น 2 ส่วนคือ สารระเหยและคาร์บอน
• ส่วนที่เผาไหม้ไม่ได้ หรือ เถ้า ที่เกิดหลังชีวมวลถูกเผาไหม้อย่างสมบูรณ์แล้ว ชีวมวลแต่ละประเภทจะมีสัดส่วนของปริมาณเถ้าที่แตกต่างกัน
• ความชื้น เกิดจากปริมาณน้ำที่สะสมอยู่ในชีวมวล

กระบวนการผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด

กระบวนการผลิตเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด มีดังนี้

• กระบวนการเตรียมวัตถุดิบ คือ การเตรียมวัตถุดิบให้มีขนาดเหมาะสมก่อนเข้าสู่กระบวนการอัดเม็ดด้วยการสับหยาบหรือสับละเอียด
• กระบวนการลดความชื้น คือ การลดความชื้นของวัตถุดิบเพื่อให้วัตถุดิบมีความชื้นที่เหมาะสมกับกระบวนการอัด โดยความชื้นของวัตถุดิบควรอยู่ที่ร้อยละ 10 สูงสุดไม่เกินร้อยละ 20
• กระบวนการบดละเอียด คือ การนำวัตถุดิบที่ผ่านการอบไล่ความชื้นมาคัดกรองเอาก้อนหินหรือโลหะที่อาจปนเปื้อนมากับวัตถุดิบออกเพื่อป้องกันความเสียหายและการสึกหรอของเครื่องบด เครื่องย่อย และเครื่องอัดเม็ด
• กระบวนการผสม คือ การผสมวัตถุดิบที่ใช้ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปให้เข้ากัน
• กระบวนการอัด คือ การขึ้นรูปวัตถุดิบให้เป็นเม็ด โดยกำหนดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางตามความต้องการ
• กระบวนการระบายความร้อน คือ การระบายความร้อนให้กับเชื้อเพลิงชีวมวลที่ขึ้นรูปเป็นเม็ดแล้ว ทำให้เชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด เย็นตัวลง ช่วยให้เม็ดเชื้อเพลิงชีวมวลมีความแข็ง คงรูป และคงทน
• กระบวนการคัดขนาดและกระบวนการบรรจุ คือ การคัดกรองขนาดเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวล อัดเม็ดที่ไม่ได้มาตรฐานออก จากนั้นจึงบรรจุเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด ในบรรจุภัณฑ์

การใช้ประโยชน์จากเชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด

เชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ในรูปแบบต่าง ๆ ทั้งในรูปของพลังงานความร้อนภายในที่พักอาศัยหรือเพื่อผลิตไอน้ำ หรือใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากระบบหม้อต้มไอน้ำ (Boiler) ในภาคอุตสาหกรรม เป็นต้น โดยเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ดนี้สามารถใช้ทดแทนการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเป็นการช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานลงจากเดิม อีกทั้งยังมีค่าความร้อนสูงกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล ลดพึ่งพาพลังงานจากต่างประเทศ ช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม ลดการเกิดภาวะโลกร้อนจากการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่น้อยกว่า

เชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ดกับประเทศไทยในปัจจุบัน

ในต่างประเทศ มีการใช้เชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ดมานานหลายสิบปีแล้วทั้งในการให้พลังงานความร้อนจากเตาผิง รวมถึงภาคอุตสาหกรรมต่าง ๆ สำหรับในประเทศไทย เชื้อเพลิงชนิดนี้เพิ่งจะได้รับความสนใจในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทำให้มีผู้ประกอบการสนใจที่จะลงทุนในด้านนี้มากขึ้น เนื่องจากประเทศไทยมีชีวมวลที่เกิดขึ้นภายหลังการเก็บเกี่ยว เช่น แกลบ ฟางข้าว ใบอ้อย เหง้ามันสำปะหลัง ซังข้าวโพด ทะลายปาล์ม ทะลายมะพร้าว กาบมะพร้าว กะลามะพร้าว เศษไม้ยางพารา และเศษเหลือใช้ทางการเกษตรหลากหลายชนิดที่สามารถนำไปใช้ผลิตเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ดได้ อย่างไรก็ตาม ในภาคการผลิตยังมีข้อจำกัดด้านเครื่องจักรที่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ สำหรับผู้ประกอบการบางรายที่งดัดแปลงหรือผลิตเครื่องจักรเองก็ยังมีข้อจำกัดด้านเทคโนโลยีที่ยังต้องเรียนรู้จากต่างประเทศอีกมาก ทั้งนี้ มีการคาดการณ์ว่าธุรกิจโรงงานผลิตเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ดจะเติบโตขึ้นอีกมากจากการส่งเสริมการใช้ชีวมวลภายในประเทศจากนโยบายลดการใช้ถ่านหิน และเพิ่มการใช้พลังงานทดแทนของกระทรวงพลังงาน