Embed Size (px)
Citation preview
การใช้ประโยชน์ไม้โตเร็วเพื่อผลิตเชื้อเพลิงเขยีว
Research on Utilization of Fast growing Spp. for Green Fuel
นฤมล ภานุน าภา 1 (NARUMOL PANUNUMPA) ลั กษมี สุทธิวไิลรัตน ์1 (LAKSAMEE SUTTIWILAIRATANA)
ทนิกร พริิยโยธา 1 (TINNAKORN PIRIYAYOTHA)
บทคัดย่อ
จากการศกึษาพบว่าเศษ ไม้โตเร็ว และเศษวัสดุ ทางการเกษตร สามารถน ามาท าเป็นเชื้อเพลิง
อัดแท่งเป็นเชื้อเพลิงเขียวได้เป็นอย่างด ี ชนิดของเชื้อเพลิงที่เหมาะสมในการน ามาท าเป็นเชื้อเพลิงเขียว
พิจารณาจากผลการทดสอบหาประสิทธิภาพการใชง้านด้วยการตม้น้ า ค่างานที่ได้ และค่าความรอ้นของ
ไม้โตเร็วเรียงตามล าดับจากมากไปหาน้อย คอืสนคารเิบีย กระถินออลาโคคารป์า และกระถินเทพา
ส่วนเศษวัสดุทางการเกษตร คือ มันส าปะหลัง เปลือกส้มโอ ชานอ้อย ขุยมะพร้าว และซังขนุน ตามล าดับ
ตัวประสานที่เหมาะสมในการอัดแท่งขี้เลื่อยไม้โตเร็วผสมกับเศษวัสดุทางการเกษตร คือผงถ่านและกาวแป้ง
มันส าปะหลัง ซึ่งเป็นตัวท าให้ ให้เชื้อเพลิงสามารถจับตัวกันได้ไม่ร่อนหลุดหรอืเปราะแตกงา่ย ปริมาณ
ของกาวแป้งมันส าปะหลัง คือ 200 กรัม ตอ่ปริมาณไม้โตเร็ว เศษวัสดุทางการเกษตร และผงถ่านที่มี
อัตราส่วน 2:1:1 น้ าหนักรวมกันเท่ากับ 2,000 กรัม ส าหรับการเผาถ่านไมส้ะเดาด้วยเตาอิฐก่อขนาด 2 ลบ.ม.
ได้ผลผลติเฉลี่ยร้อยละ 26.40 ถ่านไมส้ะเดามีคา่ประสิทธิภาพการใชง้านรอ้ยละ 23.08 เมื่อน าถ่านเปลือก
ไม้สะเดามาท าเป็นถ่านอัดแท่งโดยใช้แป้งมันส าปะหลังและกาวแป้งมันส าปะหลังเป็น ตัวประสาน
ได้ค่าประสิทธิภาพการใชง้านเพิ่มขึน้เป็นรอ้ยละ 27.25 และ 27.47 ตามล าดับ สว่นผลการทดลอง
ท าเชื้อเพลิงอัดแท่งจากถ่านเปลือกไม้สะเดา พบว่าส่วนผสมที่มีอัตราส่วนระหว่างถ่านเปลือกไม้สะเดาบด
2,000 กรัม กับกาวแป้งมันส าปะหลัง ร้อยละ 3 โดยน้ าหนัก ให้อัตราการผลิตสูงที่สุดเท่ากับ
0.94 เซนติเมตร ต่อวนิาท ี มีคา่ประสิทธิภาพการใชง้านด้วยเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูงและค่างานที่ได้เฉลี่ย
มากที่สุด
ค าหลัก: ไม้โตเร็ว เศษวัสดุทางการเกษตร เชื้อเพลิงเขียว เปลือกไม้สะเดา
1 นักวชิาการป่าไม้ช านาญการพเิศษ ส านักวิจัยและพัฒนาการป่าไม้ กรมป่าไม้กรุงเทพฯ e-mail: [email protected]
ABSTRACT
This research on the utilization of fast growing Spp. for producing green fuel briquette was
conducted during 2551 B.E. to 2555 B.E. Under the plan of utilizing forest product and
biodiversity, the main purpose was to study the feasibility of converting fast growing tree and
agricultural waste into useful energy. In order to measure the efficiency of each type of fast
growing tree and agricultural waste, water boiling test, work done, heat content of fuel are
considered. The result demonstrated that sawdust from Pinus caribaea, Acacia aulacocarpa, and
Acacia mangium are the most appropriate for fuel briquette respectively. For agricultural wastes
cassava, pomelo bark, bagasse, coconut flake, and jack fruit fiber are respectively suitable for
mixing with sawdust from fast growing tree to produce green fuel. The optimum binders for green
fuel briquette are charcoal powder and glue from cassava. The binder can increase the attracting
force in briquette leading to higher level of briquette densification and lower level of fragileness.
The ratio of mixing sawdust of fast growing tree, agricultural waste, and charcoal powder was
2:1:1 with glue from cassava 200 g. For the test of charcoal production from 2 m3, the average
yield is 26.40%. The efficiency of charcoal from Azadirachta is 23.08% which will increase to
27.25% and 27.47% when being transformed into briquette with cassava and cassava glue as
binders respectively. Moreover, the mixture ratio of Azadirachta bark charcoal and glue from
cassava 3% is the best for yielding highest production rate of 0.94 cm/sec., with high efficient
heat utilization and work done.
Keywords: Fast growing tree, Green fuel
ค าน า
ไม้เป็นแหล่งพลังงานความร้อนขัน้พืน้ฐานที่มคีวามจ าเป็นต่อการด ารงชีวติประจ าวันของคนไทย
มาตั้งแตอ่ดีตกาล ถึงแม้วา่ปัจจุบันจะมีการพัฒนาแหลง่ก าเนดิพลังงานด้านต่าง ๆ เช่นน้ ามัน ถ่านหิน
ก๊าซธรรมชาติ พลังงานไฟฟ้า พลังงานแสงอาทิตย์ นิวเคลียร์ และความรอ้นใต้พิภพมาใช้ แตพ่ลังงาน
เหล่านีเ้ป็นพลังงานที่มนุษย์ไม่สามารถสร้างขึ้นเองได้ แตไ่ม้และวัสดุทางการเกษตรซึ่งจัดเป็นพลังงาน
ชีวมวลสามารถปลูกขึน้ใหม่ได้เรียกว่าเป็นพลังงานหมุนเวียน ซึ่งหากมีการจัดการด้านการปลูกและการ
ตัดฟันเพื่อใช้สอยในครัวเรือนหรืออุตสาหกรรมตามหลักวิชาการที่ดีแล้ว ไม้และเศษวัสดุทางการเกษตร
ก็จะเป็นพลังงานเชื้อเพลิงที่มปีระสิทธิภาพ ราคาถูก หาได้ง่าย และใช้ได้ไม่มวีันหมดสิน้ และเนื่องจาก
ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรม อุตสาหกรรมส่วนใหญ่เป็นอุตสาหกรรมการเกษตร จึงมีเศษวัสดุ
ทางการเกษตรหลังการเก็บเกี่ยวค่อนข้างมาก ได้แก่ แกลบ ซังข้าวโพด ใบและเหงา้มันส าปะหลัง ชาน
อ้อยเน่าเปื่อย ฟางขา้ว กาบและกะลามะพร้าว เปลือกถั่วชนิดตา่ง ๆ กาบปาล์ม ปอ ขา้วฟ่าง เปลือกผลไม้
ขีเ้ลื่อยไม้แปรรูป และวัชพชือีกหลายชนดิที่สามารถน ามาท าเป็นเชื้อเพลิงได้ โดยน ามาอัดเป็นแท่งเรยีกว่า
เชื้อเพลิงเขียว ซึ่งได้มกีารศกึษาวิจัยมาตั้งแตป่ี พ.ศ. 2524 จนมาถึงปัจจุบัน แนวทางการศกึษาได้แก่
เทคนิคการผลิต การพัฒนาเครื่องมืออัดแท่ง การหาส่วนผสมที่เหมาะสมในการท าเชื้อเพลิงเขียว รวมถึง
การเลือกวัตถุดิบมาท าเป็นเชือ้เพลิงเขียวแล้วให้ความร้อนสูงเหมาะส าหรับเป็นเชื้อเพลิงหุงตม้อาหารและ
ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม ส าหรับการศกึษาการใชป้ระโยชน์ไม้โตเร็วเพื่อผลิตเชือ้เพลิงเขียวนี้เป็น
โครงการวิจัยของงานพัฒนาพลังงานจากไม้ ด าเนนิการระหว่างปีงบประมาณ 2551-2555 แผนงานวิจัย
การใชป้ระโยชน์ไม้ ผลติผลป่าไม ้และความหลากหลายทางชีวภาพ มวีัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเป็นไปได้
ในการน าเศษไม้โตเร็วและเศษวัสดุทางการเกษตรมาใช้ประโยชน์ทางด้านพลังงานโดยการท าเชื้อเพลิงอัด
แท่ง รวมถึงการเลือกวัตถุดิบ ตัวประสานและอัตราส่วนทีเ่หมาะสมของตัวประสานที่จะท าให้ได้เชื้อเพลิง
อัดแท่งที่มคีุณภาพด ีให้ความรอ้นสูง และมีการเผาไหม้สม่ าเสมอ ซึ่งจะมีสว่นชว่ยในการลดการใชไ้ม้หรอื
เป็นการใชป้ระโยชน์ไม้อย่างคุ้มค่า
วธิีการศึกษา
1. เผาถ่านไมส้ะเดาให้ได้ผลผลิตและคุณภาพถ่านที่ดีด้วยเตาอฐิก่อขนาด 2 ลูกบาศก์เมตร
ตามมาตรฐานการเผาถ่านของกรมป่าไม้ตาม Chomcharn et al. (1) (1984)
2. เตรียมวัตถุดิบเพื่อน ามาเป็นส่วนผสมในการอัดแท่งเชื้อเพลิง โดยใช้ขี้เลื่อยจากไม้โตเร็วได้แก ่
กระถินเทพา (Acacia mangium ) กระถินออลาโคคารป์า (Acacia aulacocarpa) สนคารเิบีย (Pinus caribaea)
และเปลือกไม้สะเดา (Azadirachta indica) เป็นเชื้อเพลิงหลัก และใชเ้ศษวัสดุทางการเกษตร ได้แก่ เปลือก
ขนุน ขุยมะพร้าว มันส าปะหลัง ชานอ้อย ซังขนุน เปลือกสับปะรด เปลือกส้มโอ เป็นส่วนผสมในการท า
เป็นเชื้อเพลิงอัดแท่ง โดยใช้กาวแป้งเปียกและผงถ่านเป็นตัวประสาน ทุกสูตรของสว่นผสมที่เป็นเชือ้เพลิง
เขียวจะตอ้งใชก้าวแป้งเปียก 200 กรัมและใช้ผงถ่านในอัตราสว่นปริมาตรเท่ากับเชื้อเพลิงจากเศษวัสดุทาง
การเกษตร โดยใช้เครื่องอัดแท่งเชื้อเพลิงเขียวตามแบบของประลอง (2542) ในการอัดแท่งเชือ้เพลิงเขียว
และอัดแท่งถ่านเปลือกไม้สะเดา
3. ทดลองหาส่วนผสมที่เหมาะสมในการท าเชื้อเพลิงอัดแท่ง โดยแบ่งเชือ้เพลิงอัดแท่ง
ออกเป็น 2 ประเภท คือ เชื้อเพลิงอัดแท่งที่มสีภาพเป็นถ่าน ได้แก่เชือ้เพลิงอัดแท่งจากถ่านเปลือกไม้
สะเดาและเชื้อเพลิงอัดแท่งที่เป็นเชือ้เพลิงสดหรอืเชื้อเพลิงเขียวคือมสีภาพเทียบเท่าไม้ฟืน ได้แก่
เชื้อเพลิงอัดแท่งจากขี้เลื่อยไม้โตเร็วผสมกับเศษวัสดุทางการเกษตรและเชื้อเพลิงอัดแท่งจากเปลือกไม้
สะเดา รายละเอียดของส่วนผสมแตล่ะสูตรดังแสดงในตาราง ที่ 1
4. ทดสอบหาประสิทธิภาพการใชง้านเพื่อการหุงต้มของเชื้อเพลิงอัดแท่งแต่ละชนิดแตล่ะสูตร
ใช้มาตรฐานการทดสอบของกรมป่าไม้ตามเอกสารอ้างองิของ Chomcharn et al. (2) (1984) โดยใช้
เตาฟืน ปม. 2 ทดสอบกับเชื้อเพลิงเขียว และเตาถ่าน ปม.1 ทดสอบกับถ่านเปลือกไม้สะเดาอัดแท่ง
5. หาค่าความรอ้นของเชื้อเพลิงอัดแท่งจากขี้เลื่อยไม้โตเร็ว 5 ชนิดที่มสี่วนผสมของเศษวัสดทุาง
การเกษตรที่ผลิตด้วยเครื่องอัดเย็นโดยใช้ผงถ่านและกาวแป้งมันส าปะหลังเป็นตัวประสานในส่วนผสมที่
แตกต่างกัน และหาค่าความรอ้นของเชือ้เพลิงถ่านจากเปลือกไม้สะเดาที่ใชแ้ป้งมันส าปะหลังและกาว
มันส าปะหลังเป็นตัวประสานในอัตราส่วนที่แตกต่างกัน โดยใช้มาตรฐานการทดสอบของกรมป่าไม้ดว้ย
เครื่องบอมบ์แคลอริมเิตอร์รุน่ Parr 6300 รายละเอียดการหาค่าความรอ้นปรากฏในคู่มอืการหา
ค่าความรอ้นตามเอกสาร อา้งองิของนฤมล (2553)
ผลการศกึษาและวจิารณ์ผล
1. การท าเชื้อเพลิงอัดแท่งสดจากขี้เลื่อยไม้โตเร็วผสมกับเศษวัสดุทางการเกษตร
ส่วนผสมของขี้เลื่อยไม้โตเร็วผสมกับเศษวัสดุทางการเกษตรและผงถ่านในอัตราส่วนตา่งๆ
ดังแสดงในตารางที่ 1 และภาพกิจกรรมการทดลองวิจัยแสดงใน ภาพที่ 1 และภาพที่ 2 จากการทดลอง
อัดแท่งเชือ้เพลิงเขียวพบว่า ถ้าผสมผงถ่านแต่ไม่ผสมกาวแป้งเปียกจะไม่สามารถอัดเชือ้เพลิงเป็นแท่งได้
หรอืถ้าผสมกาวแป้งเปียกโดยไม่ผสมผงถ่านก็จะไม่สามารถอัดเชือ้เพลิงเป็นแท่งได้เชน่กัน ดังนัน้ใน
ส่วนผสมของเชือ้เพลิงเขียวอัดแท่งจึงต้องใช้กาวแป้งเปียก 200 กรัม แตใ่ช้ผงถ่านในอัตราสว่นเท่ากับเศษ
วัสดุทางการเกษตร เพราะถ้าใชผ้งถ่านน้อยเกินไปเชื้อเพลิงจะไม่แข็งอยู่ตัวและจะร่อนหลุดออกจากกันเมื่อ
เชื้อเพลิงแหง้
Table 1 Composition of green fuel briquettes from sawdust and agricultural wastes
Sample Compositions of green fuel Mixing ratio
1 Acacia mangium + cassava + charcoal powder 2:1:1
2 A. mangium + bagasse + charcoal powder 2:1:1
3 A. mangium + coconut flake + charcoal powder 2:1:1
4 A. mangium + jack fruit fiber + charcoal powder 2:1:1
5 A. mangium + pomelo bark + charcoal powder 2:1:1
6 A. aulacocarpa + cassava + charcoal powder 2:1:1
7 A. aulacocarpa + bagasse + charcoal powder 2:1:1
8 A. aulacocarpa + coconut flake + charcoal powder 2:1:1
9 A. aulacocarpa + jack fruit fiber + charcoal powder 2:1:1
10 A. aulacocarpa + pomelo bark + charcoal powder 2:1:1
11 Pinus caribaea + cassava + charcoal powder 2:1:1
12 P. caribaea + bagasse + charcoal powder 2:1:1
13 P. caribaea + coconut flake + charcoal powder 2:1:1
14 P. caribaea + jack fruit fiber + charcoal powder 2:1:1
15 P. caribaea + pomelo bark + charcoal powder 2:1:1
16 Charcoal bark of Azadirachta indica + glue from cassava 2,000 g:3%
Note: Sample 1-15 mixing with 200 g of glue from cassava
ภาพท่ี 1 การท าเชื้อเพลิงอัดแท่งสดจากขี้เลื่อยไม้โตเร็วผสมกับเศษวัสดุทางการเกษตร
ภาพท่ี 2 ตัวอย่างเชื้อเพลิงอัดแท่งจากไม้โตเร็วผสมกับเศษวัสดุทางการเกษตร
2. การศึกษาผลผลิตและประสิทธิภาพของถ่านไม้สะเดา
จากการทดลองเผาถ่านไมส้ะเดาด้วยเตาอิฐขนาด 2 ลูกบาศก์เมตร จ านวน 3 เตา พบว่ามี
ผลผลิตเฉลี่ยเท่ากับร้อยละ 26.40 โดยมีผลผลติเฉลี่ยของถ่านแท่ง ถ่านป่น และส้นถ่าน เท่ากับ
62.33, 4.00 และ 1.73 กิโลกรัม ตามล าดับ
เมื่อน าถ่านไมส้ะเดาที่ได้มาทดสอบประสิทธิภาพการใชง้านด้วยเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูงของ
กรมป่าไม้ พบว่า ถ่านไม้สะเดาจากเตาที่ 1, 2 และ 3 มีคา่งานที่ได้เฉลี่ยใกล้เคียงกัน คือ 1.72, 1.74
และ 1.52 ตามล าดับ ค่างานที่ได้เฉลี่ยทั้ง 3 เตาเท่ากับ 1.66 และค่าอัตราการเผาไหม้เฉลี่ยของถ่าน
จากเตาที่ 1, 2 และ 3 เท่ากับ 6.84, 6.78 และ 5.39 กรัมต่อนาที ค่าอัตราการเผาไหม้เฉลี่ยทั้ง 3 เตา
เท่ากับ 6.34 กรัมต่อนาที และเมื่อน าถ่านไมส้ะเดาไปทดสอบหาค่าประสิทธิภาพการใชง้านและ
ค่าความรอ้น พบว่า ถ่านไมส้ะเดาจากเตาที่ 1, 2 และ 3 มีคา่ประสิทธิภาพการใชง้านเฉลี่ย เท่ากับ
ร้อยละ 24.23, 23.27 และ 21.73 ตามล าดับ ค่าประสิทธิภาพการใชง้านเฉลี่ยทั้ง 3 เตาเท่ากับร้อยละ
23.08 ผลการศกึษาดังแสดงในตารางที่ 2 และภาพที่ 3
Table 2 Result of charcoal production and efficiency of Azadirachta charcoal
Details Number of Brick beehive kiln
Average 1 2 3
Charcoal Production (%) 26.27 26.67 26.27 26.40
Work Done 1.72 1.74 1.52 1.66
Charcoal Burning Rate (g/min) 6.84 6.78 5.39 6.34
Heating Value (Cal/g) 6,977 6,965 7,639 7,194
Efficiency (Heat Utilization,%) 24.23 23.27 21.73 23.08
ภาพท่ี 3 การเผาถ่านไมส้ะเดา
3. การศึกษาการท าเชื้อเพลิงอัดแท่งจากเปลือกไม้สะเดา
การ ทดลองน าเอาเปลือกไม้สะเดามาท าเชื้อเพลิงอัดแท่ง โดยน าเปลือกไม้สะเดามาบดแล้วอัด
ให้เป็นแท่งดว้ยเครื่องอัดแท่งเชือ้เพลิงเขียว ใช้ตัวประสานคือแป้งมันส าปะหลัง พบว่า ไม่สามารถอัด
ออกมาเป็นแท่งเชือ้เพลิงได้ แตถ่้าน าเปลือกไม้สะเดามาเผาให้เป็นถ่านก่อนแล้วจึงน าไปบดและอัดใหเ้ป็น
แท่งถ่านดว้ยตัวประสาน คือแป้งมันส าปะหลัง หรอืกาวแป้งมันส าปะหลัง จะ สามารถอัด ออกมา เป็น
แท่งถ่านได้ โดยมีผลการศกึษา ดังนี้
3.1 การท าถ่านอัดแท่งจากเปลือกไม้สะเดาโดยใช้แป้งมันส าปะหลังเป็นตัวประสาน
การทดลองท าถ่านอัดแท่งจากเปลือกไม้สะเดา โดยใช้ถ่านเปลือกไม้สะเดาบด 2,000 กรัม ผสม
กับแป้งมันส าปะหลังในอัตราส่วน 50 กรัม 100 กรัม 150 กรัม และ 200 กรัม พบว่าสามารถผลิตถ่าน
อัดแท่งที่มคีวามยาวเท่ากับ 158, 146, 142, และ 140 เซนติเมตร ตามล าดับ โดยส่วนผสมที่มอีัตราส่วน
ระหว่างถ่านเปลือกไม้สะเดากับแป้งมันส าปะหลัง 50 กรัม ให้ความยาวแท่งถ่านมากที่สุดเท่ากับ 158
เซนติเมตร และมีอัตราการผลิตสูงสุดเท่ากับ 0.98 เซนติเมตรต่อวนิาที
เมื่อน าถ่านอัดแท่งไปทดสอบค่างานที่ได้ อัตราการเผาไหม้ และประสิทธิภาพการใชง้านด้วย
เตาหุงตม้ประสิทธิภาพสูง พบว่า ถ่านอัดแท่งที่มสี่วนผสมระหว่างถ่านเปลือกไม้สะเดาบด 2,000 กรัม
กับแป้งมันส าปะหลัง 150 กรัม มีค่างานที่ได้เฉลี่ยมากที่สุด เท่ากับ 1.12 และถ่านอัดแท่งที่มสี่วนผสม
ระหว่างถ่านเปลือกไม้สะเดาบด 2,000 กรัม กับแป้งมันส าปะหลัง 200 กรัม มีค่างานที่ได้เฉลี่ย น้อย
ที่สุด เท่ากับ 0.90 ส าหรับค่าอัตราการเผาไหม้ พบว่า ถ่านอัดแท่งที่มอีัตราการเผาไหม้นอ้ยที่สุด
คือ ถ่านอัดแท่งที่มสี่วนผสมระหว่างถ่านเปลือกไม้สะเดาบด 2,000 กรัม กับแป้งมันส าปะหลัง 50 กรัม
ซึ่งมี ค่าอัตราการเผาไหม้เฉลี่ยเท่ากับ 4.68 กรัมต่อนาที และมีประสิทธิภาพการใชง้านเฉลี่ยเท่ากับ
ร้อยละ 25.74 ถ่านอัดแท่งที่มอีัตราการเผาไหม้สูงที่สุด คอื ถ่านอัดแท่งที่มสี่วนผสมระหว่าง
ถ่านเปลือกไม้สะเดาบด 2,000 กรัม กับแป้งมันส าปะหลัง 200 กรัม ซึ่งมคี่าอัตราการเผาไหม้
เฉลี่ยเท่ากับ 6.17 กรัมต่อนาที และมีประสิทธิภาพการใชง้านต่ าที่สุดเท่ากับร้อยละ 22.86
ผลการศกึษาดังแสดงในภาพที่ 4 และตารางที่ 3
ภาพท่ี 4 เปลือกไม้สะเดาและการน าไปเผาเป็นถ่าน
Table 3 Results of briquette test from Azadirachta bark with Cassava flour for binding
Details Amount of Cassava flour (g)
50 100 150 200
Length of briquette (cm) 158 146 142 140
Production rate (cm/sec) 0.98 0.86 0.81 0.77
Work Done 0.96 0.92 1.12 0.90
Briquette Burning rate (g/min) 4.68 5.23 5.61 6.17
Heating Value (Cal/g) 25.74 24.71 27.25 22.86
Efficiency (Heat Utilization,%) 4,809 4,937 4,959 4,950
ถ่านอัดแท่งที่มคี่าพลังงานความร้อนเฉลี่ยสูงที่สุดคือ ถ่านอัดแท่งที่มสี่วนผสมระหว่างถ่าน
เปลือกไม้สะเดาบด 2,000 กรัม กับแป้งมันส าปะหลัง 50 กรัม ซึ่งมคี่าพลังงานความร้อนเฉลี่ยเท่ากับ
5,816.12 แคลอรีตอ่กรัม จากการศกึษาพบว่าถ่านอัดแท่งจะมีคา่พลังงานความร้อนเฉลี่ยลดลงตาม
ปริมาณแป้งมันส าปะหลังที่เพิ่มขึน้ โดย ถ่านอัดแท่งที่มสี่วนผสมระหว่างถ่านเปลือกไม้สะเดาบด 2,000
กรัม กับแป้งมันส าปะหลัง 100, 150 และ 200 กรัม มคี่าพลังงานความร้อนเฉลี่ยเท่ากับ 5,748 5,678
และ 5,577 แคลอรีตอ่กรัม ตามล าดับ
3.2 การท าถ่านอัดแท่งจากเปลือกไม้สะเดาโดยใช้กาวแป้งมันส าปะหลังเป็นตัวประสาน
เมื่อทดลองท าถ่านอัดแท่งจากเปลือก ไม้สะเดาโดยใช้ถ่านเปลือก ไม้สะเดาบด 2,000 กรัม
ผสมกับกาวแป้งมันส าปะหลังในอัตราส่วนของแป้งต่อน้ าโดยน้ าหนักเท่ากับร้อยละ 3, 5, 8 และ 10 พบว่า
ทุกส่วนผสมสามารถอัดเป็นแท่งถ่านได้ โดยมีความยาวของแท่งถ่านเท่ากับ 170, 187, 150 และ 142
เซนติเมตร ตามล าดับ สว่นผสมที่มอีัตราส่วนระหว่างถ่านเปลือกไม้สะเดาบด 2,000 กรัม กับกาวแป้งมัน
ส าปะหลังร้อยละ 3 ให้อัตราการผลิตสูงที่สุดเท่ากับ 0.94 เซนติเมตรต่อวนิาท ีและเมื่อน าถ่านอัดแท่งที่ได้
ไปทดสอบค่างานที่ได้ อัตราการเผาไหม้ และประสิทธิภาพการใชง้านด้วยเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูง พบว่า
ถ่านอัดแท่งที่มสี่วนผสมระหว่างถ่านเปลือกไม้สะเดาบด 2,000 กรัม กับกาวแป้งมันส าปะหลังร้อยละ 3
มีคา่งานที่ได้เฉลี่ยมากที่สุด เท่ากับ 1.28 ถ่านอัดแท่งที่มสี่วนผสมระหว่างถ่านเปลือกไม้สะเดาบด
2,000 กรัม กับกาวแป้งมันส าปะหลังร้อยละ 10 มคี่างานที่ได้เฉลี่ยน้อยที่สุด เท่ากับ 0.82 ส าหรับค่าอัตรา
การเผาไหม้ พบว่า ถ่านอัดแท่งที่มอีัตราการเผาไหม้นอ้ยที่สุด คอื ถ่านอัดแท่งที่มสี่วนผสมระหว่าง
ถ่านเปลือกไม้สะเดาบด 2,000 กับกาวแป้งมันส าปะหลังร้อยละ 3 ซึ่งมีคา่อัตราการเผาไหม้เฉลี่ยเท่ากับ
4.46 กรัมต่อนาที และมีประสิทธิภาพการใชง้านสูงสุดเท่ากับร้อยละ 33.43 ถ่านอัดแท่งที่มอีัตรา
การเผาไหม้สูงที่สุดคือ ถ่านอัดแท่งที่มสี่วนผสมระหว่างถ่านเปลือกไม้สะเดาบด 2,000 กรัม กับ
กาวแป้งมันส าปะหลัง ร้อยละ 10 ซึ่งมีคา่อัตราการเผาไหม้เฉลี่ยเท่ากับ 6.36 กรัมต่อนาที และมี
ประสิทธิภาพการใชง้านต่ าที่สุดเท่ากับร้อยละ 23.14 ผลการศกึษาดังแสดงในตารางที่ 4 และภาพที่ 5
Table 4 Results of briquette test from Azadirachta bark with Cassava glue for binding
Details Amount of Cassava glue (%)
3 5 8 10
Length of briquette (cm) 170 187 150 142
Production rate (cm/sec) 0.94 6.79 0.60 0.55
Work Done 1.28 1.02 0.97 0.82
Briquette Burning rate (g/min) 4.46 5.72 5.67 6.36
Heating Value (Cal/g) 33.43 24.69 27.47 23.14
Efficiency (Heat Utilization,%) 5,063 5,118 4,635 4,801
ภาพท่ี 5 การท าถ่านอัดแท่งจากเปลือกไม้สะเดาโดยใช้กาวแป้งมันส าปะหลังเป็นตัวประสาน
เมื่อเชื้อเพลิงอัดแท่งแหง้ดแีล้วจึงน าเชื้อเพลิงอัดแท่งที่มสีภาพเป็นถ่าน คอืถ่านอัดแท่งจาก
เปลือกไม้สะเดาและเชื้อเพลิงอัดแท่งที่เป็นเชือ้เพลิงสดหรอืเชื้อเพลิงเขียวมาทดสอบหาประสิทธิภาพการใช้
งานด้วยมาตรฐานการต้มน้ าของกรมป่าไม้ ผลการทดสอบดังแสดงในตารางที่ 5 และภาพที่ 6
Table 5 Average results of green fuel briquettes quality from different formula of agricultural wastes
No. Type of fuel Time of Last Burning Work Efficiency
boiling temperature rate
min1 °C g/min H2O,g/fuel,g2 (%HU)
1 Acacia mangium+cassava 23.0 86.5 10.2 0.85 22.07
2 A. mangium+bagasse 24.5 94 10.5 0.96 21.76
3 A. mangium+coconut flake 28.0 91.7 9.8 0.80 21.05
4 A. mangium +jack fruit fiber 29.0 88.5 10.1 0.70 18.21
5 A. mangium+pomelo bark 24.0 92.0 12.7 0.76 18.10
6 A. aulacocarpa +cassava 24.0 88.5 10.8 0.70 21.78
7 A. aulacocarpa+bagasse 25.5 89.3 9.6 1.00 22.32
8 A. aulacocarpa+coconut flake 37.7 87.7 8.3 0.70 18.59
9 A. aulacocarpa+jack fruit fiber 29.0 86.0 10.8 0.70 17.58
10 A. aulacocarp+pomelo bark 22.0 87.5 9.5 0.70 19.19
11 Pinus caribaea+cassava 16.5 90.5 10.3 1.20 25.79
12 P. caribaea+bagasse 21.5 92.0 10.3 1.00 23.49
13 P. caribaea+coconut flake 30.0 89.5 10.3 0.90 19.60
14 P. caribaea+jackfruit fiber 34.0 91.0 9.9 0.60 16.33
15 P. caribaea+pomelo bark 23.0 94.0 13.2 0.73 16.26
16 Charcoal bark of Azadirachta indica 30.0 -3 4.46 1.28 33.43
Note: 1: Time of boiling means the time in which the water in the pot reminded boiling prior to the
heat energy becoming exhausted.
2: Work Done means gram of water evaporated per gram of fuel used.
3: No recorded
ภาพท่ี 6 การทดสอบหาประสิทธิภาพการใชง้านด้วยมาตรฐานการตม้น้ าของกรมป่าไม้
จากตารางที่ 5 พบว่ากลุ่มเชือ้เพลิงอัดแท่งจากไม้กระถินเทพา (Acacia mangium) และกลุ่ม
เชื้อเพลิงอัดแท่งจากไมก้ระถินออลาโคคารป์า (Acacia aulacocarpa) เมื่อผสมกากอ้อย จะมีคา่งานที่ได้
เฉลี่ยมากกว่าผสมกับส่วนผสมอื่น คอื 0.96 และ 1.00 ตามล าดับ แตเ่ชื้อเพลิงอัดแท่งจากไม้สนคาริเบีย
เมื่อผสมกับชิน้มันส าปะหลัง จะมีคา่งานที่ได้เฉลี่ยมากกว่าผสมกับกากอ้อย คือเท่ากับ 1.20 และ 1.00
ตามล าดับ และมีประสิทธิภาพการใชง้านด้วยเมื่อทดสอบกับเตาหุงตม้ประสิทธิภาพสูงที่สูงกว่าถึงรอ้ยละ
25.79 และมีคา่เวลาที่ท าให้น้ าเดือด (Time of boiling) น้อยที่สุด คือ 16.5 นาที ในขณะที่สองสูตรที่กล่าว
มาแล้วมคี่าประสิทธิภาพการใชง้านด้วยเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูงแตกต่างกันไม่ถึงร้อยละ 1
เมื่อน าค่าประสิทธิภาพการใชง้านเฉลี่ยของทุกสูตรในแต่ละกลุ่มของเชื้อเพลิงอัดแท่งกลุ่มไม้
กระถินเทพา กลุ่มไมก้ระถินออลาโคคารป์า และสนคาริเบีย มาเปรียบเทียบกัน คือมคี่าเฉลี่ยเท่ากับร้อยละ
20.14, 19.89, และ 20.29 ตามล าดับ พบว่าไม่มคีวามแตกต่างกันอย่างมีนัยส าคัญ จงึสรุปได้ว่าไม้โตเร็วทั้ง
สามชนิดสามารถน ามาท าเป็นเชื้อเพลิงอัดแท่งได้ในคุณภาพใกล้เคียงกัน โดยเศษวัสดุทางการเกษตรที่
เหมาะสมในการน ามาท าเป็นเชื้อเพลิงอัดแท่งมากที่สุดคือมันส าปะหลัง เปลือกส้มโอ ชานอ้อย ขุยมะพร้าว
และซังขนุน เรียงตามล าดับจากมากไปหาน้อย ส าหรับไม้สะเดาไม่ได้มกีารทดสอบเชื้อเพลิงอัดแท่งที่
ผสมเศษวัสดุทางการเกษตรจงึไม่สามารถน าขอ้มูลมาเปรียบเทียบกันได้ อย่างไรก็ตาม ถ่านจากเปลือก
ไม้สะเดาเม ่ือน ามาท าเป็นเชื้อเพลิงอัดแท่งก็ใหค้่าประสิทธิภาพการใชง้านและค่างานที่ได้สูง สามารถน ามา
ท าเป็นเชื้อเพลิงอัดแท่งคุณภาพดีได้
จากการน าเชื้อเพลิงอัดแท่งทุกสูตรมาหาค่าความรอ้น จะพบว่าใน กลุ่มเชือ้เพลิงอัดแท่งจากไม้
สนคารเิบีย และกลุ่มเชือ้เพลิงอัดแท่งจากไม้ กระถินออลาโคคารป์า เมื่อผสมด้วยเปลือกส้มโอจะให้ค่า
ความรอ้นที่สูงกว่าสูตรอื่น คอืมีคา่ความรอ้นเท่ากับ 5,078 และ 5,069 Kcal/kg ตามล าดับ และเชื้อเพลิง
อัดแท่งจากไม้สนคาริเบียผสมกับชิน้มันส าปะหลัง มคี่าความรอ้นเท่ากับ 4,909 Kcal/kg ซึ่งอยู่ในระดับที ่
ดีเมื่อเปรียบเทียบกับสูตรอื่นๆ
สรุปผล
การศกึษาการใชป้ระโยชน์ไม้โตเร็วเพื่อผลิตเชือ้เพลิงเขียวนี้ พบว่า เศษ ไม้โตเร็ว และเศษวัสดุ
ทางการเกษตร สามารถน ามาท าเป็นเชื้อเพลิงอัดแท่งได้เป็นอย่างด ี ความเหมาะสมในการน ามาท าเป็น
เชื้อเพลิงโดยพิจารณาจากการทดสอบหาประสิทธิภาพการใชง้านด้วยการตม้น้ า ค่างานที่ได้และค่าความรอ้น
ของไม้โตเร็วเรียงตามล าดับจากมากไปหาน้อย สนคาริเบีย สนออลาโคคารป์า และกระถินเทพา ส่วนวัสดุ
ทางการเกษตร คือ มันส าปะหลัง เปลือกส้มโอ ชานอ้อย ขุยมะพร้าว และซังขนุน ตามล าดับ ตัวประสานที่
เหมาะสมในการอัดแท่งขี้เลื่อยไม้โตเร็วผสมกับเศษวัสดุทางการเกษตร คือผงถ่านและกาวแป้งมันส าปะหลัง
ซึ่งเป็นตัวท าให้ เชื้อเพลิงสามารถจับตัวกันได้ไม่ร่อนหลุดหรอืเปราะแตกงา่ย ปริมาณของกาวแป้งมัน
ส าปะหลัง คือ 200 กรัม ตอ่ปริมาณไม้โตเร็ว เศษวัสดุทางการเกษตร และผงถ่านที่มอีัตราส่วน 2 :1:1
น้ าหนัก 2,000 กรัม ส าหรับการเผาถ่านไมส้ะเดาด้วยเตาอิฐก่อขนาด 2 ลบ.ม. ได้ผลผลติเฉลี่ยร้อยละ
26.40 ถ่านไมส้ะเดามีคา่ประสิทธิภาพการใชง้านรอ้ยละ 23.08 เมื่อน าถ่านเปลือกไม้สะเดามาท า
เป็นถ่านอัดแท่งโดยใช้แป้งมันส าปะหลังและกาวแป้งมันส าปะหลังเป็นตัวประสาน ได้ค่าประสิทธิภาพ
การใชง้านเพิ่มขึน้เป็นรอ้ยละ 27.25 และ 27.47 ตามล าดับ สว่นผลการทดลองท าเชื้อเพลิงอัดแท่งจาก
ถ่านเปลือกไม้สะเดา พบว่า ส่วนผสมที่มีอัตราส่วนระหว่างถ่านเปลือก ไม้สะเดาบด 2,000 กรัม กับกาว
แป้งมันส าปะหลังร้อยละ 3 ให้อัตราการผลิตสูงที่สุดเท่ากับ 0.94 เซนติเมตร ต่อวนิาท ีมีคา่ประสิทธิภาพ
การใชง้านด้วยเตาหุงต้มประสิทธิภาพสูง และค่างานที่ได้เฉลี่ยมากที่สุด สรุปได้วา่การน าเอาเศษวัสดุ
ทางการเกษตรที่ไม่มมีูลค่ามาผสมกับขีเ้ลื่อยไม้โตเร็ว สามารถชว่ย เพิ่มมูลค่าให้กับเศษวัสดุทาง
การเกษตรและลดปริมาณของเสียจากอุตสาหกรรมไม้โตเร็ว โดยน ามา ใช้ประโยชน์ทางด้านพลังงาน ได้
เป็นอย่างด ีทั้งนี้ ในการ ศกึษาครั้งต่อไป สามารถ น าเศษไม้โตเร็ว หรอื เศษวัสดุทางการเกษตรอื่นๆ
มาทดลองเพื่อให้ได้เชื้อเพลิงอัดแท่งที่มคีุณภาพดียิ่งขึ้นไป
เอกสารอ้างอิง
นฤมล ภานุน าภา. 2553. การหาค่าความร้อนของไม้และถ่าน. การจัดการความรูใ้นองค์กร (KM).
ส านักวิจัยและพัฒนาการป่าไม้ กรมป่าไม้ กรุงเทพฯ. 56 หนา้.
ประลอง ด ารงไทย. 2542. แท่งเชื้อเพลิงเขียวเพื่อทดแทนการใช้ฟนืและถ่าน. ส่วนวิจัยและ
พัฒนาผลิตผลป่าไม้ ส านักวิชาการป่าไม้ กรมป่าไม้ กรุงเทพฯ. 100 หนา้.
Chomcharn, A., A. Vejsupasuk, S. Jaikwang, and M. Rungsrisawadh (1). 1984. Improved Biomass
Cooking Stove for Household Use. Forest Products Research Division. Royal Forest
Department. 323 p.
Chomcharn, A., W. Punyathunya, P. Thichakorn, and M. Rungsrisawadh (2). 1984. Charcoal
Production Improvement for Rural Development in Thailand. Forest Products
Research Division. Royal Forest Department. 163 p.
