การประเมินการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์และประสิทธิภาพพลังงานจากกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งจากใบสับปะรดศรีราชา

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาการปลดปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และประสิทธิภาพพลังงานจากการใช้ใบสับปะรดศรีราชามาผลิตเป็นเชื้อเพลิงอัดแท่ง ได้แก่ ชีวมวลอัดแท่ง ชีวมวลทอร์ริฟายด์อัดแท่ง และถ่านชีวภาพอัดแท่งที่ผลิตในระดับห้องปฏิบัติการเปรียบเทียบกับระดับภาคสนาม จากผลการวิจัยพบว่าการผลิตชีวมวลอัดแท่งมีการปลดปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำและประสิทธิภาพพลังงานสูง โดยคิดเป็น 2.31 kgCO₂-eq และ 52.38% ตามลำดับ แต่เชื้อเพลิงมีค่าความร้อนต่ำ หากใช้เป็นเชื้อเพลิงจำเป็นต้องใช้ชีวมวลอัดแท่งปริมาณมาก ในขณะที่การผลิตชีวมวลทอร์ริฟายด์อัดแท่งและถ่านชีวภาพอัดแท่ง ทำให้เชื้อเพลิงมีค่าความร้อนสูงกว่า แต่การปลดปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์มีค่ามากขึ้นและประสิทธิภาพพลังงานต่ำลง เนื่องจากการใช้พลังงานมากในการสลายตัวทางความร้อนของชีวมวล โดยเฉพาะการผลิตถ่านชีวภาพด้วยกระบวนการไพโรไลซิสซึ่งดำเนินการที่อุณหภูมิสูง เมื่อมีการปรับปรุงกระบวนการผลิตถ่านชีวภาพเป็นระดับภาคสนาม ด้วยเตาเผาขนาด 200 ลิตร ที่มีการระบายแก๊สชีวมวลซึ่งเป็นสารระเหยที่ถูกปลดปล่อยออกจากกระบวนการไพโรไลซิส มาควบแน่นเป็นน้ำส้มควันไม้ และหมุนเวียนแก๊สส่วนที่เหลือที่ไม่สามารถควบแน่นได้ มาเป็นแก๊สเชื้อเพลิงร่วม พบว่ามีประสิทธิภาพพลังงานของกระบวนการสูงกว่ากรณีการผลิตถ่านชีวภาพระดับห้องปฏิบัติการอัดแท่ง ที่ไม่มีการหมุนเวียนแก๊สชีวมวลมาใช้ แสดงให้เห็นการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังมีการปลดปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำกว่ากระบวนการอื่น เนื่องจากการกักเก็บคาร์บอนบางส่วนในรูปของผลิตภัณฑ์พลอยได้ คือ น้ำส้มควันไม้ และการลดปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้ในการให้ความร้อน รวมถึงยังสามารถใช้ถ่านชีวภาพเป็นวัสดุกักเก็บคาร์บอนโดยการใช้เป็นวัสดุปรับปรุงดิน โดยผลการศึกษานี้สามารถใช้เป็นข้อมูลเบื้องต้นในการพิจารณาแนวทางการผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่งให้เหมาะสมกับวัตถุประสงค์การผลิตและใช้งาน ในระดับห้องปฏิบัติการตลอดจนอุตสาหกรรม