tanhin

แผนกวชิ าชา่ งยนต์ ถา่ นหิน ประเภทของถ่านหิน อานาจ อ่ิมสุข 2561 วิ ท ย า ลั ย เ ท ค นิ ค ป ร า จี น บุ รี

ถา่ นหนิถา่ นหิน คอื หนิ ตะกอนชนดิ หน่งึ ทเี่ กดิ จากการตกตะกอนสะสมของซากพชื ในยุคดกึ ดาบรรพ์เปน็ เวลายาวนานหลายลา้ นปี จนตะกอนน้ันไดเ้ ปลย่ี นสภาพไปและมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เปน็ ธาตุคาร์บอน โดยมีธาตอุ นื่ ๆท้งั ทเ่ี ปน็ กา๊ ซและของเหลวปนอยู่ดว้ ยในสดั สว่ นท่ีน้อยกวา่และเปน็ แรเ่ ชอ้ื เพลงิ สามารถติดไฟได้ มีสีนา้ ตาลออ่ นจนถึงสีดา มีทงั้ ชนิดผวิ มันและผิวด้านน้าหนักเบา ถา่ นหินประกอบดว้ ยธาตุทส่ี าคัญ 4 อย่างได้แก่ คารบ์ อน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซเิ จน นอกจากน้นั มธี าตหุ รอื สารอื่นเช่น กามะถัน เจอื ปนเล็กนอ้ ย ถา่ นหนิ ทีม่ ีจานวนคาร์บอนสูงและมีธาตุอน่ื ๆ ต่า เม่อื นามาเผาจะใหค้ วามร้อนมาก ถอื ว่าเปน็ ถ่านหนิ คณุ ภาพดี ประเภทของถา่ นหนิ การเกดิ ถา่ นหินมีความหลากหลายท้ังจากปัจจยั ของแหลง่ กาเนิด ระยะเวลาและสภาวะตา่ งๆ ทาให้ถ่านหินจากแหล่งตา่ งกนั มอี งค์ประกอบและคุณสมบตั ติ ่างกนั และถกู แบง่ ประเภทไวเ้ ปน็ ศักดิ์ (RANK) ตามความสมบูรณท์ างธรณวี ทิ ยาทกี่ ลายเป็นถา่ นหิน (CoalificationProcess) สามารถแยกประเภทตามลาดับช้นั ได้เปน็ 5 ประเภท คือ[1]

1. พีต (Peat) เปน็ ข้นั แรกในกระบวนการเกดิ ถา่ นหนิ ประกอบด้วยซากพืชซง่ึ บางสว่ นได้ สลายตวั ไปแลว้ แตซ่ ากพชื บางสว่ นยังสลายตัวไม่หมด ยังมองเหน็ เปน็ ลาต้น กง่ิ หรอื ใบ มีสนี ้าตาลถึงสดี า มปี รมิ าณคารบ์ อนต่า ประมาณร้อยละ 50-60 โดยมวล มีปรมิ าณ ออกซิเจนและความชน้ื สูงแต่สามารถใช้เปน็ เช้ือเพลิงได้ 2. ลกิ ไนต์ (Lignite) เปน็ ถ่านหินที่มีสนี ้าตาลผวิ ด้าน มีซากพืชหลงเหลืออยเู่ ลก็ นอ้ ย มี คาร์บอนรอ้ ยละ 60-75 มอี อกซเิ จนค่อนขา้ งสูง มีความชื้นสงู ถึงรอ้ ยละ 30-70 เมอ่ื ตดิ ไฟมีควนั และเถา้ ถา่ นมาก มคี วามชนื้ มาก เป็นถา่ นหินทีใ่ ชเ้ ปน็ เช้อื เพลงิ สาหรับผลติ กระแสไฟฟา้ บม่ ใบยาสูบ 3. ซบั บิทมู ินัส (Subbituminous) เปน็ ถ่านหินทใี่ ช้เวลาในการเกดิ นานกวา่ ลิกไนต์ มสี ี น้าตาลถึงสีดา ผวิ มที ัง้ ดา้ นและเป็นมัน มที ง้ั เนอื้ อ่อนและเนอ้ื แข็ง มคี วามช้ืนประมาณ ร้อยละ 25-30 มคี ารบ์ อนสงู กว่าลกิ ไนต์ เป็นเชอื้ เพลิงที่มคี ุณภาพเหมาะสมในการผลิต กระแสไฟฟา้ และงานอุตสาหกรรม 4. บทิ ูมินัส (Bituminous) เป็นถา่ นหินท่ีใช้เวลาในการเกิดนานกว่าซบั บิทูมนิ สั เนอ้ื แน่น แข็ง มสี นี ้าตาลถงึ สีดาสนทิ ประกอบด้วยชนั้ ถา่ นหนิ สดี ามนั วาว ใชเ้ ปน็ เช้อื เพลิงเพ่อื การถลุงโลหะ และเปน็ วตั ถดุ ิบเพ่อื เปลย่ี นเปน็ เชอื้ เพลงิ อื่นๆ 5. แอนทราไซต์ (Anthracite) เป็นถ่านหนิ ท่ีใช้เวลาในการเกิดนานกว่าบทิ มู นิ สั มีลักษณะ ดาเปน็ เงา มันวาวมาก มรี อยแตกเวา้ แบบกน้ หอย มีปรมิ าณคาร์บอนประมาณรอ้ ยละ 90-98 ความช้ืนต่าประมาณร้อยละ 2-5 มีค่าความรอ้ นสูงแต่ตดิ ไฟยาก เมอ่ื ตดิ ไฟให้ เปลวไฟสีนา้ เงนิ ไมม่ คี วนั ใช้เป็นเช้อื เพลิงในอตุ สาหกรรมต่างๆ ตารางเปรยี บเทยี บคุณสมบัตขิ องถา่ นหนิ แต่ละประเภท[2]ประเภทถา่ นหนิ คา่ ความร้อน ค่าความช้นื ปริมาณข้ีเถ้า ปรมิ าณกามะถันลิกไนต์ ตา่ - ปานกลาง สูง สูง ตา่ - สงูซบั บิทมู ินสั ปานกลาง - สูง ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง

บทิ มู นิ สั สงู ตา่ ต่า ต่าแอนทราไซต์ สงู ต่า ต่า ตา่ การใช้ประโยชน์ ถา่ นหินเป็นเชื้อเพลิงหลกั ในการผลติ ไฟฟ้าของโลก โดยมสี ัดส่วนประมาณร้อยละ 41มากกวา่ เชื้อเพลงิ ชนิดอน่ื เนอ่ื งจากมีราคาถกู และสามารถจดั หาไดง้ า่ ย การใชถ้ ่านหินเพอ่ืผลิตไฟฟา้ ในโรงไฟฟ้าท่ัวไปจะใช้ความรอ้ นจากการเผาไหม้ถา่ นหนิ มาต้มนา้ ให้เกดิ ไอนา้ โดยใช้หม้อไอน้า (Steam Boiler) หรอื เครอื่ งกาเนดิ ไอน้า (Steam Generator)และสง่ ไอน้าไปขับเคล่อื นกงั หันไอน้า (Steam Turbine)และเครื่องกาเนดิ ไฟฟา้ (Generator)เพื่อผลติ ไฟฟา้ นอกจากใชถ้ า่ นหนิ เพอื่ ผลติ ไฟฟ้าแลว้ ถ่านหินยงั เป็นแหลง่ พลงั งานความรอ้ นท่สี าคัญในภาคอตุ สาหกรรม เชน่ อุตสาหกรรมถลงุ เหลก็ ปนู ซเี มนต์ กระดาษ อาหาร เปน็ ตน้ สารเคมีต่างๆ ในถ่านหินยงั สามารถแยกออกมาเพื่อผลติ พลาสติก น้ามันทาร์ ไฟเบอรส์ งั เคราะห์ ปุ๋ยและยาได้ แหล่งถา่ นหินนัน้ มกี ระจายอยู่เกือบทกุ ประเทศทว่ั โลก ซึง่ แหลง่ ที่สามารถขดุ ข้ึนมาใช้ประโยชนไ์ ด้ (Recoverable Reserves) มีประมาณ 70 ประเทศ ซึง่ จากการประมาณปริมาณสารองถ่านหนิ ของโลก โดย Energy Information Administration ประเทศสหรฐั อเมรกิ าพบวา่ ในปี พ.ศ. 2546 ทัว่ โลกมปี ริมาณสารองถา่ นหิน 1,000,912 ล้านตัน โดยพื้นทท่ี ี่มีปรมิ าณสารองถ่านหินอยู่มาก ไดแ้ ก่ ในทวปี อเมรกิ าเหนอื โดยเฉพาะประเทศสหรัฐอเมรกิ าทวีปยุโรป โดยเฉพาะประเทศโปแลนด์ เยอรมัน และทวีปเอเชีย โดยเฉพาะประเทศจนีออสเตรเลยี อนิ เดีย และประเทศรัสเซยี เนอ่ื งจากถ่านหินมีราคาถูก สามารถจัดหาได้ง่ายและกองเกบ็ ไวใ้ นโรงไฟฟา้ ได้ทาให้การผลติ ไฟฟ้าเพ่ือรองรบั ไฟฟ้าข้ันตา่ (Base Load Demand) ส่วนความผันผวนของราคาถ่านหิน เนื่องจากถ่านหนิ เป็นสินค้า (Commodity)ชนดิ หนึง่ ซง่ึ มกี ารซื้อขายกนั ในตลาดโลกเชน่ เดียวกบั น้ามัน ราคาถา่ นหนิ จึงอาจมีแนวโนม้ สูงขน้ึ หรอื ตา่ ลงในลักษณะเดียวกับน้ามันได้ซ่ึงเปน็ ไปตามสภาวะเศรษฐกจิ ความตอ้ งการใช้ และการเก็งกาไรในตลาด อย่างไรกต็ ามถา่ นหนิ ยงั คงมีราคาถูกเมื่อเปรยี บเทยี บกับเช้อื เพลิงชนิดอน่ื

แนวโนม้ การผลติ ในปี 2549 จนี เป็นผผู้ ลติ ถ่านหินมากที่สุด รอ้ ยละ 38 ตามดว้ ย สหรัฐอเมรกิ าและอินเดยี ตามการสารวจของกรมทรพั ยากรธรณี ของอังกฤษ ในปี 2555 สหรฐั อเมริกาไดล้ ดกาลังการผลิตถา่ นหินลงรอ้ ยละ 7 และมกี ารปดิ โรงไฟฟ้าถ่านหนิ แลว้ ใช้แก๊สธรรมชาติในการผลิตไฟฟ้าแทน โดยความตอ้ งการถ่านหนิ ในประเทศท่ีลดลง แตส่ ง่ ออกถ่านหินในปริมาณเพ่ิมขนึ้ โดยประเทศแถบแปซิฟิกตะวันตกเฉยี งเหนือ ไดผ้ ลิตถา่ นหนิ เพ่ือส่งออกไปยังจนี และประเทศต่างๆในทวีปเอเชีย ในปี 2556 ปญั หาทางด้านสง่ิ แวดล้อม เพราะถา่ นหนิ มกี ามะถนัอย่เู ป็นจานวนมากปริมาณถา่ นหินสารองของโลก จากการสารวจพบว่า โลกของเรามีปริมาณถ่านหนิ สารองประมาณ 948 พนั ล้านตัน ในปี 2550 มีการใชถ้ ่านหนิ 7.075 พนั ล้านตนั เทียบได้กบั ปริมาณนา้ มนั ดิบ 57 ล้านบาร์เรล ต่อวนั หรือเทยี บกับ ก๊าซธรรมชาติ 51 ล้านบารเ์ รล ต่อวนั (ขอ้ มูล ปี 2550) จากการรายงานของ British Petroleum ในปี 2550 ในปี 2551 พบวา่ มีปริมาณถา่ นหนิ สารองที่สามารถใชไ้ ด้ประมาณ 147 ปี ตวั เลขนี้เปน็ เพียงการขุดเจาะสารวจของบริษทั ด้านพลังงาน ซึงอาจมพี ืน้ ทีม่ ถี ่านหินแตไ่ ม่ได้รับการสารวจอยู่ ในปัจจบุ นั บรษิ ัทดา้ นพลงั งานได้เร่งสารวจปรมิ าณถ่านหินสารองท่ัวโลก แต่บางประเทศขาดการปรบั ปรงุ ฐานข้อมลู ทรพั ยากรของตน้ เอง ทาให้ขอ้ มลู มีความคลาดเลอื นได้ ปริมาณถ่านหนิ ทมี่ ีอยกู่ ระจายอยู่ใน 100 ประเทศทัว่ โลก ทวั่ ทกุ ทวีป ยกเวน้ ทวปี แอนตาร์กตกิ าปริมาณสารองที่พบมากที่สดุ ประเทศสหรฐั อเมริกา, รัสเซีย, จีน, ออสเตรเลยี และอนิ เดียแหลง่ ถ่านหินในประเทศไทย ประเทศไทยมแี หล่งถ่านหนิ กระจายอยูท่ ว่ั ทกุ ภาค มีปรมิ าณสารองทงั้ สน้ิ ประมาณ2,197 ลา้ นตัน แหล่งสาคญั อยใู่ นภาคเหนือประมาณ 1,803 ล้านตนั หรือร้อยละ 82 ของปรมิ าณสารองทัว่ ประเทศ สว่ นอีก 394 ล้านตนั หรอื ร้อยละ 18 อยภู่ าคใต้ ถ่านหนิ สว่ นใหญ่มคี ณุ ภาพตา่ อยใู่ นข้ันลิกไนต์และซับบทิ มู นิ สั มีคา่ ความรอ้ นระหว่าง 2,800 - 5,200 กิโลแคลอรีต่ ่อกิโลกรัม หรือ ถา่ นลิกไนต์ 2 - 3.7 ตัน ให้ค่าความร้อนเท่ากับน้ามันเตา 1 ตนั

ลิกไนต์เปน็ ถา่ นหนิ ท่พี บมากทสี่ ุดในประเทศไทย ทแี่ มเ่ มาะ จ.ลาปาง และ จ.กระบี่ จดั วา่ เปน็ลิกไนต์ที่คุณภาพแยท่ ีส่ ุด พบวา่ สว่ นใหญ่ มีเถ้าปนอยู่มากแต่มกี ามะถนั เพยี งเล็กน้อย คาร์บอนคงที่อยรู่ ะหว่างรอ้ ยละ 41 - 74 ปริมาณความชนื้ อยรู่ ะหว่างร้อยละ 7 - 30 และเถา้ อยู่ระหว่างร้อยละ 2 - 45 โดยน้าหนัก ในชว่ งทร่ี าคาน้ามนั ยังไมแ่ พงประเทศไทยไม่นยิ มใช้ลกิ ไนตม์ ากนกั แต่ภายหลงั ทเ่ี กดิ วกิ ฤตนิ ้ามัน จงึ ไดม้ กี ารนาลกิ ไนต์มาใชแ้ ทนนา้ มันเช้ือเพลงิมากข้นึ ท้ังในดา้ นการผลติ กระแสไฟฟ้าและอตุ สาหกรรม แหลง่ ถา่ นหินทม่ี กี ารสารวจพบบางแหลง่ ได้ทาเหมอื งผลติ ถ่านหนิ ขึ้นมาใช้ประโยชน์แลว้ แต่บางแหล่งยงั รอการพฒั นาข้นึ มาใช้ประโยชน์ตอ่ ไป ในฐานะเป็นเชอ้ื เพลิงตัวหน่งึ ถ่านหนิ กม็ ีข้อดีขอ้ ดอ้ ยในตวั เองเชน่ เดยี วกบั เชื้อเพลงินา้ มนั กา๊ ซ และเชอื้ เพลิงหมุนเวยี น การพจิ ารณานามาใชก้ ็ข้นึ อย่กู บั ความเหมาะสมตอ่สถานการณ์แตกต่างกันไป โดยขอ้ ดีและข้อด้อยของเชอื้ เพลิงชนดิ ตา่ งๆสามารถสรปุเปรียบเทยี บไดด้ ังน้ีเช้ือเพลิง ข้อดี ขอ้ เสยีถ่านหนิ มีอยูม่ าก ไมข่ าดแคลน มีองค์ประกอบเปน็ คาร์บอนมากที่สุด ปญั หาการ ขนสง่ และเก็บงา่ ย ราคา ยอมรบั ของสังคมทาใหต้ อ้ งมกี ารจัดการลดกา๊ ซ CO₂ ถูก ปลอดภยั ไม่เสย่ี ง มาก เหมาะสมกับภาคขนสง่น้ามนั ใชส้ ะดวก ขนส่งและเก็บ มอี งคป์ ระกอบเป็นคาร์บอนมาก ปริมาณสารองเหลือ งา่ ยแหลง่ เชอ้ื เพลิง น้อย กระจุกตวั มีประสิทธภิ าพสูง ไม่ มีองค์ประกอบเป็นคารบ์ อนมาก แปลงเปน็ เชือ้ เพลิงกา๊ ซ เหลือกากหรือเศษท่ีตอ้ ง อน่ื หรอื ผลติ ภณั ฑไ์ ด้สะดวก ราคาผนั ผวนมาก ไม่ กาจดั เหมาะสมกบั ภาค มนั่ คง มีแหล่งเชือ้ เพลิงกระจกุ ตัว มคี วามเสี่ยงขณะ

ครวั เรือน ขนส่ง และเกบ็ เช้ือเพลงิ ราคาถูก ให้ การจดั การกบั กากนวิ เคลียร์ยงั เป็นประเด็นปัญหานิวเคลียร์ พลงั งานมาก ปราศจาก ปัญหาการยอมรบั ความเสี่ยงเร่ืองความคมุ้ ค่าของ คารบ์ อน สงั คม เงินลงทุนสูงมากเช้อื เพลิง เกิดมลภาวะนอ้ ย ใช้ได้ ความเสี่ยงสงู จากภยั ธรรมชาติ หรือการกอ่ การร้ายหมนุ เวยี น ย่ังยืน ปริมาณจากัด ขึ้นอย่กู ับพ้ืนทีแ่ ละฤดกู าล มีไม่พอกบั ความต้องการ แต่พลังงานนอ้ ย ใชพ้ นื้ ทกี่ องเกบ็ มาก ราคาผันผวน พลังงานแสงอาทติ ยใ์ ชพ้ ืน้ ทมี่ าก ให้ พลังงานตอ่ น้าหนักน้อยการใชถ้ ่านหนิ ในประเทศไทย ถา่ นหนิ สว่ นใหญท่ ่ีพบในประเทศไทยเปน็ ลกิ ไนต์ (Lignite) ทีม่ คี ุณภาพค่อนขา้ งต่า คอื มีค่าความรอ้ นต่า ความชื้นสูง เถา้ สูง และบางแหลง่ มปี รมิ าณซัลเฟอร์สงู โดยมแี หลง่ ใหญ่ทส่ี ดุอยู่ท่ี อ.แม่เมาะจ.ลาปาง นอกจากน้นั แลว้ ยงั มีถา่ นหินที่มคี ณุ ภาพสูงข้ึนคอื ซับบิทมู ินัส (Sub bituminous)และแอนทราไซต์ (Anthracite)อยู่เพยี งเลก็ นอ้ ย ทจี่ ังหวัดเลย สาหรบั ปรมิ าณถ่านหินสารองของประเทศไทย แบ่งเป็นลกิ ไนต์สาหรบั ผลิตไฟฟา้ มีปรมิ าณ 1,140 ล้านตนั และซบั บทิ มู นิ สัท่ีใช้สาหรบั อตุ สาหกรรม ประมาณ 200 ล้านตนั ปจั จุบันประชาชนชาวไทยยังไม่ยอมรบั เช้อื เพลงิ ถา่ นหินมากนกั เนอ่ื งจากประสบการณ์ในอดีตของโรงไฟฟา้ แม่เมาะ ซ่ึงเทคโนโลยใี นสมัยนนั้ ยังไมท่ นั สมัยและการลงทุนตดิ ตั้งเคร่ืองมืออุปกรณค์ วบคมุ มลภาวะในขณะนน้ั อาจยังไมค่ มุ้ คา่ ทางเศรษฐศาสตร์ ประกอบกับแหล่งถา่ นหินในประเทศเป็นถ่านหินท่คี ณุ ภาพไมด่ นี ัก และในปจั จุบนั ได้มีความนยิ มในพลงั งานทดแทนซึง่ ประชาชนมองวา่ เปน็ พลงั งานท่สี ะอาดกวา่ ถ่านหนิ อกี ดว้ ย ถงึ แมภ้ ายหลังจะได้รับการบริหารจดั การเป็นอยา่ งดี ท้งั ดา้ นเทคโนโลยีทส่ี ะอาดขึ้น สามารถควบคมุ และลด

มลภาวะไดด้ มี ากกวา่ ในอดีต และการได้รบั ความยอมรับในบางพน้ื ที่ แตก่ ็ยงั เปน็ ที่กังวลของหลายฝ่าย จึงทาให้ความรูเ้ กยี่ วกบั เทคโนโลยีถา่ นหินยังไม่แพรห่ ลายมากนกั ในประเทศไทย