งานครั้งที่8 e-book นาย นิรุจน์ จันตะนี 6341050108

พลงั งานชวี มวล

พลงั งานชีวมวล ชีวมวล (Biomass) คอื สารอินทรียท์ ี่เป็นแหล่งกกั เกบ็ พลงั งานจากธรรมชาตแิ ละสามารถนามาใช้ผลิต พลงั งานได้ สารอนิ ทรียเ์ หล่านไี ้ ด้มาจากพชื และสตั วต์ า่ ง ๆ เชน่ เศษไม้ ขยะ วสั ดเุ หลือใช้ทางการเกษตร การใช้งานชวี มวลเพอื่ ทาให้ได้พลงั งานอาจจะทาโดยนามาเผาไหม้เพ่ือนาพลงั งานความร้อนที่ได้ไปใช้ ใน กระบวนการผลติ ไฟฟา้ ทดแทนพลงั งานจากฟอสซิล (เช่น นา้ มนั ) ซึ่งมอี ยอู่ ย่างจากดั และอาจหมดลงได้ ชวี มวลเล่านมี ้ ีแหล่งท่มี าตา่ ง ๆ กนั อาทิ พชื ผลทางการเกษตร (agricultural crops) เศษวสั ดเุ หลือทิง้ การเกษตร (agricultural residues) ไม้และเศษไม้ (wood and wood residues) หรือ ของเหลอื จากจากอตุ สาหกรรมและชมุ ชน ตวั อยา่ งเชน่

- แกลบ ได้จากการสขี ้าวเปลือก - ชานอ้อย ได้จากการผลติ นา้ ตาลทราย - เศษไม้ ได้จากการแปรรูปไม้ยางพาราหรือไม้ยคู าลิปตสั เป็นสว่ นใหญ่ และบางส่วนได้ จากสวนป่าท่ีปลกู ไว้ - กากปาลม์ ได้จากการสกดั นา้ มนั ปาลม์ ดิบออกจากผลปาลม์ สด - กากมันสาปะหลงั ได้จากการผลิตแป้งมันสาปะหลงั - ซงั ข้าวโพด ได้จากการสขี ้าวโพดเพ่ือนาเมลด็ ออก - กาบและกะลามะพร้าว ได้จากการนามะพร้าวมาปลอกเปลอื กออกเพ่ือนาเนอื ้ มะพร้าว ไปผลติ กะทิ และนา้ มันมะพร้าว - สา่ เหล้า ได้จากการผลิตแอลกอฮอล์ เป็นต้น

กระบวนการแปรรูปชวี มวลไปเป็นพลงั งานรูปแบบตา่ ง ๆ 1. การเผาไหม้โดยตรง (combustion) เมื่อนาชีวมวลมาเผา จะได้ความร้อนออกมาตามคา่ ความร้อนของชนดิ ชีวมวล ความร้อนท่ีได้จากการเผาสามารถนาไปใช้ในการผลิตไอนา้ ที่มี อณุ หภมู ิและความดนั สงู ไอนา้ นจี ้ ะถกู นาไปขบั กงั หนั ไอนา้ เพอื่ ผลติ ไฟฟา้ ตอ่ ไป ตวั อย่าง ชวี มวล ประเภทนี ้คอื เศษวสั ดทุ างการเกษตร และเศษไม้

2. การผลิตก๊าซ (gasification) เป็นกระบวนการเปล่ยี นเชอื ้ เพลิงแข็งหรือชวี มวลให้เป็นแก๊สเชอื ้ เพลงิ เรียกวา่ แก๊สชีวภาพ (biogas) มีองคป์ ระกอบของแก๊สมีเทน ไฮโดรเจน และ คาร์บอนมอนอกไซด์ สามารถ นาไปใช้กบั กงั หนั แก๊ส (gas turbine)

3. การหมกั (fermentation) เป็นการนาชวี มวลมาหมกั ด้วยแบคทีเรียในสภาวะไร้อากาศ ชีวมวลจะ ถกู ยอ่ ยสลายและแตกตวั เกิดแก๊สชีวภาพ (biogas) ทม่ี ีองคป์ ระกอบของแก๊สมเี ทนและ คาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สมีเทนใช้เป็นเชอื ้ เพลิงในเคร่ืองยนตส์ าหรับผลิตไฟฟ้า

4.การผลติ เชอื ้ เพลงิ เหลวจากพชื มีกระบวนการทใี่ ช้ผลติ ดงั นี ้ 4.1 กระบวนการทางชีวภาพ ทาการยอ่ ยสลายแป้ง นา้ ตาล และเซลลโู ลสจากพืชทาง การเกษตร เชน่ อ้อย มนั สาปะหลงั ให้เป็นเอทานอล เพอ่ื ใช้เป็นเชอื ้ เพลิงเหลวในเครื่องยนต์ เบนซนิ 4.2 กระบวนการทางฟิ สกิ สแ์ ละเคมี โดยสกดั นา้ มันออกจากพืชนา้ มนั จากนนั้ นา นา้ มันที่ได้ไปผ่านกระบวนการ transesterification เพือ่ ผลิตเป็นไบโอดเี ซล 4.3 กระบวนการใช้ความร้อนสงู เช่น กระบวนการไพโรไลซสิ เมื่อวสั ดทุ างการเกษตร ได้ความร้อนสงู ในสภาพไร้ออกซิเจน จะเกิดการสลายตวั เกดิ เป็นเชอื ้ เพลงิ ในรูปของเหลวและ แก๊สผสมกนั

เทคโนโลยีพลงั งานชีวมวล - การสนั ดาป (Combustion Technology) การสนั ดาป เป็นปฏิกิริยาการรวมตวั กนั ของเชอื ้ เพลงิ กบั ออกซเิ จนอยา่ งรวดเร็วพร้ อมเกิดการ ลกุ ไหม้และคายความร้อน ในการเผาไหม้ สว่ นใหญ่จะไม่ใช้ออกซเิ จนล้วน ๆ แตจ่ ะ ใช้อากาศแทน เนือ่ งจากอากาศมีออกซเิ จนอยู่ 21% โดยปริมาณ หรือ 23% โดย นา้ หนกั - การผลิตเชอื ้ เพลงิ เหลว (Liquidification Technology) - การผลิตก๊าซเชอื ้ เพลิง (Gasification Technology) กระบวนการ Gasification เป็นกระบวนการเปล่ยี นแปลงพลงั งานทม่ี ีอย่ใู นชวี มวลที่สาคญั กระบวนการหนงึ่ ของการเปล่ียนแปลงแบบ Thermal Conversion โดยมีสว่ นประกอบของ Producer gas ที่สาคญั ได้แก่ ก๊าซ คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ไฮโดรเจน (H2) และมีเทน (CH4)

- การผลิตก๊าซโดยการหมกั (Anaerobic Digestion Technology) การผลิตก๊าซ จากชีวมวลทางเคมีด้วยการย่อยสลายสารอินทรียใ์ นทีไ่ ม่มีอากาศหรือไม่มีออกซิเจนซงึ่ เรียกว่า ก๊าซชีวภาพ (Biogas) ได้ก๊าซมีเทน (CH4) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นหลกั - การผลติ ไฟฟ้าโดยใช้ชีวมวลเป็นเชอื ้ เพลิง - เตาแก๊สชวี มวล เตาแก๊สชวี มวลเป็นเตาทจ่ี ดั สร้างขนึ้ เพอ่ื ใช้สาหรับการหงุ ต้มอาหารใน ครัวเรือน โดยใช้เศษไม้และเศษวสั ดเุ หลือใช้ทางการเกษตรเป็นเชอื ้ เพลิง โดยมีหลกั การทางาน แบบการผลติ แก๊สเชอื ้ เพลิงจากชวี มวล (Gasifier) แบบอากาศไหลขนึ้ (Updraf Gasifier) เป็นการเผาไหม้เชอื ้ เพลงิ ในท่ีทจี่ ากดั ปริมาณอากาศให้เกิดความร้ อนบางสว่ น แล้วไปเร่งปฏิกริยาต่อเนื่องอ่ืนๆ เพอ่ื เปล่ียนเชอื ้ เพลงิ แข็งให้กลายเป็นแก๊สเชอื ้ เพลงิ ท่สี ามารถ ตดิ ไฟได้ ได้แก่ แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) แก๊สไฮโดรเจน (H2) และแก๊สมีเธน (CH2) เป็นต้น

โรงไฟฟ้าชีวมวล โรงไฟฟ้าชวี มวล คือ โรงไฟฟ้าท่ใี ช้เศษวสั ดตุ ่างๆทีเ่ ป็นชวี มวล เป็นเชอื ้ เพลิงในการผลิต ไฟฟ้า หรือ ผลิตไอนา้ ซง่ึ อาจเป็นวสั ดชุ นิดเดียวกนั หรือหลายชนิดรวมกนั เชน่ โรงนา้ ตาล ใช้กากอ้อยทไ่ี ด้จากการหีบอ้อยเป็นเชอื ้ เพลิงในการผลิตไฟฟา้ โรงสขี นาดใหญ่ทีใ่ ช้แกลบ เป็นเชอื ้ เพลิงหลกั ในการผลติ ไฟฟ้าการใช้ก๊าซชีวภาพ(Biogas) จากการหมักนา้ เสีย(ท่ี ได้มาจากกระบวนการผลติ ทางอตุ สาหกรรมหรือมลู สตั ว์(จากฟาร์มเลยี ้ งสตั ว)์ มาผลติ กระแสไฟฟา้ ฯลฯ

กระบวนการผลิตไฟฟ้าจากชีวมวล นา้ ดบิ จากคลองชลประทานหรือแหล่งนา้ ทเ่ี ตรียมไว้ นาไปผา่ นกระบวนการกรองเพ่ือเป็นนา้ ประปา ใช้ภายในโรงงาน, ในระบบหลอ่ เย็น และนาไปขจดั แร่ธาตเุ พื่อสง่ ผ่านไปใช้ยงั เคร่ืองผลิตไอนา้ เชอื ้ เพลงิ ชีวมวลจะถกู ลาเลยี งจากลานกองด้วยสายพานตอ่ เนอื่ งเข้าส่หู ้องเผาไหม้เพอ่ื ให้ความร้อน กบั หม้อไอนา้ (Boiler) เพอื่ ผลิตไอนา้ ไอนา้ แรงดนั สงู ทีไ่ ด้จะสง่ ต่อไปหมนุ กงั หนั ไอนา้ (Turbines) ซงึ่ ตอ่ อยกู่ บั เครื่องกาเนิดไฟฟ้า (Generator) เพอ่ื ผลติ กระแสไฟฟ้า ไอนา้ ที่ผ่านเคร่ืองกงั หนั ไอนา้ แล้วยงั คงมีความร้อนเหลืออย่จู ะถกู นาไปผ่านเครื่อง ควบแน่น (Condenser) เพื่อเปลีย่ นเป็นนา้ แล้วนากลบั เติมหม้อไอนา้ (Boiler) เพ่ือผลิตไอนา้ ไปใช้ใน ระบบอีกครัง้ สว่ นนา้ หลอ่ เยน็ ทรี่ ับคขเี ้ถ้าท่ถี กู เก็บกกั ไว้ในเคร่ืองดกั จะถกู ลาเลียงบรรจลุ งรถขนส่ง ขเี ้ถ้าหรือ บรรจถุ งุ ที่คณุ ภาพแข็งแรงและปิดมิดชดิ เพื่อนาสง่ ลกู ค้า เชน่ อตุ สาหกรรมเกษตรใช้เป็น วสั ดปุ รับคณุ ภาพดินอตุ สาหกรรมซเี มนต์ และอตุ สาหกรรมก่อสร้าง เป็นต้น

พลงั งานชวี มวลและเชอื ้ เพลิงฟอสซิลมีความคล้ายกนั ตรงทเ่ี ป็นพลงั งานที่ได้มาจากสงิ่ มีชวี ิต เหมือนกนั แตต่ า่ งกนั ทพ่ี ลงั ชีวมวลเป็นพลงั งานทไ่ี ด้จากสิ่งมีชวี ติ โดยตรง ไม่ต้องผา่ น กระบวนการเปล่ยี นแปลงทางกายภาพ ในขณะที่เชอื ้ เพลงิ ฟอสซิลเป็นซากของส่ิงมีชีวติ ท่ี ผ่านการทบั ถมภายใต้ความกดดนั ความร้อนเป็นเวลานาน คณุ สมบตั ิของพลงั งานจากชีว มวลแต่ละชนดิ มีแตกตา่ งกนั ไป เชน่ แกลบ จะให้คา่ ความร้อนสงู เน่อื งจากมีความชนื ้ ตา่ และ ไม่ต้องผา่ นการบดย่อยกอ่ นนาไปเผาไหม้ โดยขเี ้ถ้าท่ีเกดิ จากการเผาแกลบสามารถนาไปใช้ ในอตุ สาหกรรมผลิตเหล็กและแก้วได้ สว่ นชานอ้อยเป็นเชอื ้ เพลงิ ทีเ่ ผาไหม้แล้วมีปริมาณ ขเี ้ถ้าน้อย จงึ มีปัญหาในการจดั การน้อย และขเี ้ถ้าดงั ยงั สามารถนาไปใช้ปรับปรุงสภาพดิน ในไร่อ้อยได้อกี

ข้อดขี องการใช้พลงั งานชวี มวล 1. เกิดผลกระทบต่อสิง่ แวดล้อมน้อย เนือ่ งจากมีปริมาณกามะถนั ต่ากวา่ เชอื ้ เพลงิ ประเภท อ่ืนมาก 2. ไม่กอ่ ให้เกดิ สภาวะเรือนกระจก นอกจากนกี ้ ารนาแหลง่ วตั ถดุ บิ ทมี่ ีอยู่ ภายในประเทศมาใช้ถือเป็นการใช้ทรัพยากรอยา่ งมีประสิทธภิ าพ 3. เพิม่ รายได้ให้เกษตรกร จากการขายวสั ดทุ างการเกษตรทเ่ี หลอื ใช้

ข้อเสีย • วตั ถดุ ิบจากพชื ผลทางการเกษตรมีวงจรการผลติ ตามฤดกู าลจงึ อาจมีปริมาณไม่สม่าเสมอ ขนึ้ อย่กู บั กลไกตลาด • วตั ถดุ บิ จากพชื ผลทางการเกษตรบางชนิดเกบ็ ไว้ใช้ได้ไม่นาน • วตั ถดุ ิบจากพชื ผลทางการเกษตรต้องมีระบบการจดั เก็บท่เี หมาะสมเพ่อื ป้องกนั ความ เสยี หายและอาศยั พืน้ ทจ่ี ดั เกบ็ ขนาดใหญ่ • การเตบิ โตของตลาดพลงั งานชีวภาพและชวี มวลอาจส่งผลให้เกดิ ปัญหาความมนั่ คงทาง อาหาร เม่ือพืน้ ที่การเกษตรถกู แย่งชิงไปทาการเพาะปลกู พืชพลงั งานเชิงเดย่ี ว • โรงไฟฟา้ พลงั ชวี ภาพและพลงั ชีวมวลอาจกอ่ ให้เกดิ การแยง่ ชิงทรัพยากรนา้

สรุป พลงั งานหมนุ เวยี นเป็นพลงั งานที่ได้มากจากกระแสพลงั งานทต่ี อ่ เนอ่ื งและเกดิ ซา้ ๆ ในส่ิงแวดล้อม แหล่งของพลงั งานหมนุ เวียน คอื แหล่งพลงั งานทเ่ี กิดขนึ้ อย่ตู ่อเน่ือง ไม่หมดไป เช่น พลงั งานแสงอาทิตย์ พลงั งานจากลม พลงั งานจากนา้ พลงั งาน ความร้อนจากใต้พภิ พ และพลงั งานชีวมวล เป็นต้น ประโยชน์ที่ได้จากพลงั งานหมนุ เวียนมีหลายๆ ด้าน ทงั้ การรักษาส่ิงแวดล้อม ลด มลพษิ จากการผลติ ไฟฟา้ จากเชอื ้ เพลงิ ฟอสซลิ จาพวกผลิตภณั ฑ์ปิโตรเลยี ม ตา่ งๆ อกี ทงั้ ลดการนาเข้าเชอื ้ เพลิงพวกนจี ้ ากต่างประเทศ

แหล่งท่มี า http://reca.or.th/biomass/ https://sites.google.com/site/energyandenvironment00/phlangnga n-chiw-mwl http://www.energyvision.co.th/14424507/%E0%B8%9E%E0%B8%A 5%E0%B8%B1%E0%B8%87%E0%B8%87%E0%B8%B2%E0%B8%99%E 0%B8%8A%E0%B8%B5%E0%B8%A7%E0%B8%A1%E0%B8%A7%E0% B8%A5