การปรับปรุงสมบัติความเป็นเชื้อเพลิงแข็งของเปลือกทุเรียนด้วยกระบวนการทอร์รีแฟกชันภายใต้ความดันเชิงกล

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการปรับปรุงสมบัติความเป็นเชื้อเพลิงแข็งของเปลือกทุเรียนด้วยกระบวนการทอร์รีแฟกชันภายใต้ความดันเชิงกล เพื่อยกระดับคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพก่อนนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็งและวัตถุดิบสำหรับการผลิตถ่านชีวภาพ โดยทำการทดลองที่อุณหภูมิ 280, 300, 320 และ 340 °C ภายใต้ความดัน 30, 60, 90 และ 120 บาร์ ผลการทดลองพบว่าเมื่ออุณหภูมิและความดันเพิ่มขึ้น ร้อยละผลได้เชิงมวลมีแนวโน้มลดลงจาก 89.07% เหลือ 41.83% ขณะที่ปริมาณคาร์บอน คาร์บอนคงตัว และค่าความร้อนสูงมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น โดยปริมาณคาร์บอนเพิ่มจาก 48.43% เป็น 69.87% ปริมาณคาร์บอนคงตัวเพิ่มจาก 13.97% เป็น 41.39% และค่าความร้อนสูงเพิ่มจาก 18.01 เป็น 25.52 MJ/kg การเพิ่มขึ้นของค่าความร้อนสูงสัมพันธ์กับการลดลงของอัตราส่วน H/C และ O/C รวมถึงการลดลงของหมู่ฟังก์ชันที่มีออกซิเจนในโครงสร้างชีวมวล อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาร้อยละผลได้เชิงพลังงานร่วมด้วย พบว่าสภาวะ 340 °C และ 120 บาร์ แม้ให้ค่าความร้อนสูงที่สุด แต่มีร้อยละผลได้เชิงพลังงานเพียง 59.27% และผลิตภัณฑ์ไม่สามารถคงรูปเป็นเม็ดได้อย่างสมบูรณ์ ขณะที่สภาวะ 280 °C และ 90 บาร์ ให้ร้อยละผลได้เชิงพลังงานสูงสุดเท่ากับ 104.73% ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่ากระบวนการทอร์รีแฟกชันภายใต้ความดันเชิงกลสามารถปรับปรุงสมบัติความเป็นเชื้อเพลิงแข็งของเปลือกทุเรียนได้ โดยสภาวะในช่วง 280–300 °C ภายใต้ความดัน 60–90 บาร์ มีแนวโน้มเหมาะสมกว่าในเชิงสมดุลระหว่างคุณภาพเชื้อเพลิง ร้อยละผลได้เชิงพลังงาน และความสามารถในการคงรูปของผลิตภัณฑ์