A STUDY ON THE EFFECT OF CASSAVA BINDER RATIO ON THE HEATING VALUE AND THERMAL EFFICIENCY OF BIOMASS AND COCONUT SHELL FUEL BRIQUETTES
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The objective of this study was to investigate the properties and thermal efficiency of biomass fuel briquettes using cassava starch as a binder, with biomass and coconut shell charcoal as primary components. The experiment involved varying the mixing ratios of Binder : Biomass : Coconut Shell Charcoal, and setting the Binder-to-Water (B:W) concentration ratios at 90:10 and 80:20. The heating values were analyzed using an Oxygen Bomb Calorimeter in accordance with ASTM standards, and thermal efficiency was evaluated through water boiling tests. The results indicated that both heating value and thermal efficiency were directly correlated with the quantity of biomass. Furthermore, the B:W ratio of 90:10 consistently yielded higher performance compared to the 80:20 ratio across all mixing proportions. The optimal mixing ratio was found to be 1.5 : 6 : 1 (Binder : Biomass : Coconut Shell Charcoal) with a B:W ratio of 90:10. This formulation provided the maximum heating value of 21.43 MJ/kg and the highest thermal efficiency of 30.55%. These findings demonstrate that the proportion of ingredients significantly affects thermal properties, and the identified formula shows potential for development as a high-efficiency biomass fuel briquette.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข่อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ เทคโนโลยี พลังงาน และสิ่งแวดล้อม บัณฑิตวิทยาลัย วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง ซึ่งกองบรรณาธิการวารสารไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือว่าร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ เทคโนโลยี พลังงาน และสิ่งแวดล้อม บัณฑิตวิทยาลัย วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารวิชาการ เทคโนโลยี พลังงาน และสิ่งแวดล้อม บัณฑิตวิทยาลัย วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม หากบุคคล หรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมด หรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อ หรือเพื่อกระทำการใด ๆ จะต้องได้รับอนุญาต เป็นลายลักษณ์อักษรจากวารสารวิชาการ เทคโนโลยี พลังงาน และสิ่งแวดล้อม บัณฑิตวิทยาลัย วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม เท่านั้น
References
A. Amarasekara, F. S. Tanyildizi, and E. Asmatalu, “The briquetting and carbonization processes of naturally grown algae biomass collected from regional lakes,” Fuel, 208, 2017, pp. 612–617.
P. Charoenroy, Fuel Briquettes from Agricultural Waste, Master’s thesis, Mahasarakham University, Mahasarakham, 2008. (in Thai)
M. Faizal, “Utilization biomass and coal mixture to produce alternative solid fuel for reducing emission of green house gas,” International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, 2017, pp. 950–956.
M. Hoque, M. Ota, and S. C. Bhattacharya, “Activated charcoal from coconut shell using ZnCl₂ activation,” Biomass and Bioenergy, 22(5), 2002, pp. 397–400.
A. Kumboon, S. Worapot, P. Luesak, and R. Sirirak, “A study of the effect of mixture material in coconut shell charcoal briquette on mechanical and thermal properties,” Thai Industrial Engineering Network Journal, 5, 2019, pp. 67–75. (in Thai)
G. V. Kuznetsov, S. V. Syrodoy, N. A. Nigay, V. I. Maksimov, and N. Y. Gutareva, “Features of the processes of heat and mass transfer when drying a large thickness layer of wood biomass,” Renewable Energy, 169, 2020, pp. 498–511.
K. Namwong and M. Khathaphan, “Design and development of a briquette machine for briquettes production from dried neem leaves and burned sawdust,” Proceedings of the 31st National Mechanical Engineering Conference, 2017, pp. 65–73. (in Thai)
P. Sathitruangsak, S. Sangworakan, and T. Methiyanon, “Design of an extrusion screw and solid fuel produced from coconut shell,” Songklanakarin Journal of Science and Technology, 28(2), 2006, pp. 387–401. (in Thai)
M. Shahabuddin and S. Bhattacharya, “Enhancement of performance and emission characteristics by co-gasification of biomass and coal using an entrained flow gasifier,” Energy, 95, 2016, pp. 166–178.
A. Srinoun and A. Chainawa, “A study of fuel briquettes from Casuarina Junghuhniana Miq. leaf - lignite blends,” Kasem Bundit Engineering Journal, 3, 2018, pp. 128–151. (in Thai)
N. Tangmankongworakoon, “The production of fuel briquettes from agricultural wastes and household wastes,” Science and Technology, 6(1), 2014, pp. 66–77. (in Thai)
K. Tippayawong, S. Santiteerakul, S. Ramingwong, and N. Tippayawong, “Cost analysis of community scale smokeless charcoal briquette production from agricultural and forest residues,” Energy Procedia, 160, 2019, pp. 310–316.
Q. Wu, S. Zhang, and B. Hou, “Study on the preparation of wood vinegar from biomass residues by carbonization process,” Bioresource Technology, 179, 2015, pp. 98–103.
