RMUTCON2022_BCG(พลังงานและวัสดุ)

หัวหน้าโครงการ : 

อาจารย์กานต์ วิรุณพันธ์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก

การทำเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งจากเศษวัสดุที่เหลือใช้

แนวทางในการนำวัสดุเหลือใช้กลับมาหมุนเวียนเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ หรือเป็นพลังงานทดแทน เป็นทางเลือกใหม่หรือที่เรียกว่าการทำให้ของเสียเป็นศูนย์ (Zero Waste) สนับสนุนการพัฒนานวัตกรรมที่เกี่ยวข้องกับเศรษฐกิจหมุนเวียน คือ สามารถออกแบบผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิตเพื่อให้เกิดของเสียน้อยที่สุด (Eco-design & Zero-Waste)  ส่งเสริมการใช้ซ้ำ (Reuse, Refurbish, Sharing)

อาจารย์ กานต์  วิรุณพันธ์ ได้พัฒนาโจทย์วิจัย เพื่อทำเชื้อเพลิงจากวัสดุเหลือได้

• การศึกษาอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเตรียมผงถ่านจากเปลือกทุเรียนที่มีผลต่อประสิทธิภาพของเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่ง ในการดำเนินงานวิจัยจะเผาเปลือกทุเรียน จากนั้นนำถ่านที่ได้จากการเผาไปบดให้เป็นผงละเอียดและร่อนผ่านตะแกรง เพื่อนำไปวิเคราะห์หาค่าปริมาณคาร์บอนด้วยเครื่อง X-Rays Diffraction Index (XRD) นำไปอัดขึ้นรูปด้วยเครื่องอัดแบบเกลียวโดยอัดผ่านกระบอกรูปทรงห้าเหลี่ยม แล้วนำไปอบไล่ความชื้น ผลการทดลองสรุปได้ว่าประสิทธิภาพโดยรวมของเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งที่ได้ ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชนถ่านอัดแท่ง
• การหาอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมในการทำเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งจากเศษวัสดุที่เหลือใช้จากการผลิตข้าวหลาม โดยจะนำเศษวัสดุประกอบไปด้วยกะลามะพร้าวและไม้ไผ่มาเผาเป็นถ่านและผ่านการบดให้ได้เป็นผงถ่าน จากนั้นนำมาหาอัตราส่วนผสมที่เหมาะสม นำผงถ่านที่ผ่านการผสมมาอัดขึ้นรูปด้วยเครื่องแบบเกลียวอัดผ่านแม่พิมพ์รูปทรงห้าเหลี่ยม นำแท่งถ่านไปอบลดความชื้น นำไปทดลองหาประสิทธิภาพทางความร้อนโดยทำการทดลองหาค่าความชื้น ปริมาณเถ้า ค่าพลังงานความร้อน การรับแรงกดอัดและปริมาณการสิ้นเปลือง พบว่าเป็นไปตามค่าพลังงานความร้อนต้องไม่น้อยกว่า*5,000*แคลอรีต่อกรัม ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชนถ่านอัดแท่ง แสดงให้เห็นว่าผงถ่านกะลามะพร้าวมากกว่าผงถ่านไม้ไผ่ เมื่อติดไฟแล้วจะดับได้ยากจะเผาไหม้จนกว่าจะกลายเป็นขี้เถ้าทำให้มีอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งน้อยสุดใช้งานได้นานและประหยัด เนื่องจากเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งมีความแข็งมากจึงทำให้ไม่เปราะและไม่แตกหักได้ง่าย

จากงานวิจัยข้างต้น ที่ดำเนินการในด้านการจัดการของเสียจากการผลิตและบริโภค ด้วยการนำวัตถุดิบที่ผ่านการผลิตและบริโภคแล้วเข้าสู่กระบวนการแปรสภาพเพื่อกลับมาใช้ใหม่ (Recycle, Upcycle) ซึ่งต่างจากระบบเศรษฐกิจแบบดั้งเดิม ที่เน้นการใช้ทรัพยากร การผลิต และการสร้างของเสีย (Linear Economy)

การหาอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมในการทำเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งจากเศษวัสดุที่เหลือใช้จากการผลิตข้าวหลาม

บทคัดย่อ : งานวิจัยนี้เป็นการหาอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมในการทำเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งจากเศษวัสดุที่เหลือใช้จากการผลิตข้าวหลาม โดยจะนำเศษวัสดุประกอบไปด้วยกะลามะพร้าวและไม้ไผ่มาเผาเป็นถ่านและผ่านการบดให้ได้เป็นผงถ่าน จากนั้นนำมาหาอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมและใช้แป้งมัน*0.5*กิโลกรัมผสมน้ำ 3*ลิตร เป็นตัวประสาน การดำเนินงานวิจัยจะกำหนดส่วนผสมออกเป็น 11 สูตร นำผงถ่านที่ผ่านการผสมมาอัดขึ้นรูปด้วยเครื่องแบบเกลียวอัดผ่านแม่พิมพ์รูปทรงห้าเหลี่ยม นำแท่งถ่านไปอบลดความชื้นไม่เกิน*8 เปอร์เซ็นต์ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชน (มผช. 238/2547) จากนั้นนำไปทดลองหาประสิทธิภาพทางความร้อนโดยทำการทดลองหาค่าความชื้น ปริมาณเถ้า ค่าพลังงานความร้อน การรับแรงกดอัดและปริมาณการสิ้นเปลืองในการต้มน้ำ 3 ลิตร ให้เดือดที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ผลจากการวิจัยพบว่าอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมที่สุดในการผลิตเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งจากเศษวัสดุเหลือใช้ในการผลิตข้าวหลาม คือสูตรที่*3*โดยมีส่วนผสมของผงถ่านกะลามะพร้าว*8.55 กิโลกรัมต่อผงถ่านไม้ไผ่ 0.95 กิโลกรัม โดยมีค่าความชื้นที่ 6.07 เปอร์เซ็นต์ มีปริมาณเถ้าที่ 10.42 เปอร์เซ็นต์ มีค่าพลังงานความร้อนที่ 5,748.83*กิโลแคลอรีต่อกิโลกรัม สามารถรับแรงกดอัดที่ 892.530*นิวตันต่อตารางมิลลิเมตร และมีปริมาณการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงในการต้มน้ำเดือดที่ 80 องศาเซลเซียส เป็นปริมาณ 1.917 กิโลกรัมต่อชั่วโมง

คำสำคัญ: เชื้อเพลิงถ่านอัดแท่ง / ตัวประสาน / กะลามะพร้าว / ไม้ไผ่ / ค่าพลังงานความร้อน

การศึกษาถึงอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเตรียมผงถ่านจากเปลือกทุเรียนที่มีผลต่อประสิทธิภาพของเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่ง

บทคัดย่อ : 

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเตรียมผงถ่านจากเปลือกทุเรียนที่มีผลต่อประสิทธิภาพของเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่ง ในการดำเนินงานวิจัยจะเผาเปลือกทุเรียนที่อุณหภูมิ 500, 550 และ 600 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที จากนั้นนำถ่านที่ได้จากการเผาไปบดให้เป็นผงละเอียดและร่อนผ่านตะแกรงเบอร์ 40 ตามมาตรฐานASTM C136 เพื่อนำไปวิเคราะห์หาค่าปริมาณคาร์บอนด้วยเครื่อง X-Rays Diffraction Index (XRD) นำผงถ่านที่ปริมาณคาร์บอนมากที่สุดไปผสมกับแป้งมันสำปะหลังและน้ำในอัตราส่วนผสม 7:3:1 ตามลำดับ หลังจากนั้นนำไปอัดขึ้นรูปด้วยเครื่องอัดแบบเกลียวโดยอัดผ่านกระบอกรูปทรงห้าเหลี่ยม แล้วนำไปอบไล่ความชื้นที่อุณหภูมิ 103 องศาเซลเซียส เพื่อควบคุมความชื้นไม่ให้เกิน 8 เปอร์เซ็นต์ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชนถ่านอัดแท่ง (มผช.238/2547) โดยเก็บผลการทดลองทุกๆ 2 ชั่วโมง จากนั้นนำเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งไปหาค่าปริมาณความชื้น อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงในการต้มน้ำเดือดที่ 80 องศาเซลเซียส ปริมาณเถ้า ค่าพลังงานความร้อน ค่าความเค้นแรงกดอัดของเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่ง ผลการทดลองสรุปได้ว่าประสิทธิภาพโดยรวมของเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งที่ได้จากการเตรียมผงถ่านที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที มีปริมาณคาร์บอน 53.0 เปอร์เซ็นต์ ค่าความชื้น 5.09 เปอร์เซ็นต์ อัตราการสิ้นเปลือง 2.20 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ค่าความเค้นแรงกัดอัด 1.68 ตารางมิลลิเมตร ค่าพลังงานความร้อน 6,601.87 แคลอรีต่อกรัม ปริมาณเถ้า 6.934 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชนถ่านอัดแท่ง (มผช.238/2547)

คำสำคัญ: เปลือกทุเรียน, ผงถ่านจากเปลือกทุเรียน

คลังรูปภาพ : RMUTCON2022_BCG(พลังงานวัสดุ)