เกร็ดความรู้ Wood Pellets แหล่งเชื้อเพลิงชีวภาพ เพื่ออนาคค (Green Energy, Waste Management Energy, Carbon Credit

Wood Pellets : เชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด 

เชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด (Biomass Pellets)
เพราะพลังงานจากฟอสซิลที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมีปริมาณลดลงอย่างรวดเร็วและมีการคาดการณ์ว่าจะหมดลงภายในไม่กี่ปีข้างหน้า อีกทั้งส่งผลกระทบต่อการเพิ่มปริมาณก๊าซเรือนกระจก (Green House Gas) ทำให้เกิดความพยายามที่จะค้นหาวิธีหรือแหล่งพลังงานอื่น ๆ มาใช้แทน โดยพลังงานทดแทนอีกรูปแบบหนึ่งที่ถือได้ว่าเป็นแหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงและมีต้นทุนต่ำ คือ พลังงานจากชีวมวล ที่อยู่ในรูปของชีวมวลอัดเม็ดหรือเชื้อเพลิงอัดเม็ด (Biomass Pellets) ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างหลากหลายทั้งในรูปของพลังงานความร้อนภายในที่พักอาศัย ใช้เพื่อผลิตไอน้ำ หรือใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากระบบหม้อต้มไอน้ำ เป็นต้น

เชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด คืออะไร
เชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด คือ ผลิตภัณฑ์จากเนื้อชีวมวล ที่เป็นการนำวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร เช่น เหง้ามันสำปะหลัง ฟางข้าว ซังข้าวโพด เศษไม้เหลือใช้ ขี้เลื่อย แกลบ ชานอ้อย กาบมะพร้าว หญ้าเนเปียร์ ฯลฯ มาอบไล่ความชื้น บดให้มีชนาดเล็ก แล้วนำเข้าเครื่องอัดเป็นแท่งชีวมวล ผลิตเป็นเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ดที่มีลักษณะเป็นแท่งกลม มีความหนาแน่นสูงเพื่อการขนส่ง (ความหนาแน่นประมาณ 650-700 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ทำให้ได้เชื้อเพลิงที่มีปริมาตรต่ำลง แต่ให้พลังงานความร้อนสูงขึ้น สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่ต้องใช้ฟืนเป็นเชื้อเพลิงได้ เนื่องจากสารอินทรีย์เหล่านี้เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานจากธรรมชาติ สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตพลังงานได้อย่างไม่จำกัด โดยในปัจจุบัน เชื้อเพลิงอัดเม็ด นี้มีการผลิตในหลากหลายรูปแบบ

ประเภทของเชื้อเพลิงอัดเม็ด
เชื้อเพลิงอัดเม็ดหรือ ชีวมวลอัดเม็ดสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท ขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่ใช้ในการแบ่งประเภท อาทิ

ประเภทของเชื้อเพลิงอัดเม็ดตามชีวมวลที่ใช้ในการผลิต คือ ชีวมวลอัดเม็ดประเภททำจากไม้และชีวมวลอัดเม็ดประเภทไม่ได้ทำจากไม้ เป็นต้น
ประเภทของเชื้อเพลิงอัดเม็ดตามแหล่งที่มา คือ ชีวมวลอัดเม็ดจากของเสียภาคอุตสาหกรรม ชีวมวลอัดเม็ดจากพืชพลังงาน ชีวมวลอัดเม็ดจากเศษอาหารชีวมวลอัดเม็ดจากเศษเหลือจากการเกษตรชีวมวลอัดเม็ดจากไม้แปรรูป เป็นต้น
ประเภทของเชื้อเพลิงอัดเม็ดตามการนำไปใช้ประโยชน์ คือ ชีวมวลอัดเม็ดสำหรับการทำความร้อนในอุตสาหกรรมชีวมวลอัดเม็ดสำหรับการทำความร้อนในที่อยู่อาศัยชีวมวลอัดเม็ดสำหรับการผลิตไฟฟ้า เป็นต้น
คุณสมบัติและขนาดของเชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด
เชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด มักมีคุณสมบัติดังนี้

ส่วนใหญ่อยู่ในรูปทรงกระบอก ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.6-1.2 เซนติเมตร ความยาวประมาณ 1-3 เซนติเมตร
มีความหนาแน่นสูงมากราว 650-700 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
มีค่าความร้อนสูงราว 3,800-4,300 กิโลแคลอรี่/กิโลกรัม
มีค่าความชื้นต่ำกว่าร้อยละ 10
มีขี้เถ้าต่ำกว่าร้อยละ 3
มีปริมาณกำมะถันต่ำ
องค์ประกอบของชีวมวล
องค์ประกอบของเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด จะแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ

ส่วนที่เผาไหม้ได้ สามารถแบ่งได้เป็น 2 ส่วนคือ สารระเหยและคาร์บอน
ส่วนที่เผาไหม้ไม่ได้ หรือ เถ้า ที่เกิดหลังชีวมวลถูกเผาไหม้อย่างสมบูรณ์แล้ว ชีวมวลแต่ละประเภทจะมีสัดส่วนของปริมาณเถ้าที่แตกต่างกัน
ความชื้น เกิดจากปริมาณน้ำที่สะสมอยู่ในชีวมวล

** กระบวนการผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด
กระบวนการผลิตเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด มีดังนี้

*กระบวนการเตรียมวัตถุดิบ คือ การเตรียมวัตถุดิบให้มีขนาดเหมาะสมก่อนเข้าสู่กระบวนการอัดเม็ดด้วยการสับหยาบหรือสับละเอียด
* กระบวนการลดความชื้น คือ การลดความชื้นของวัตถุดิบเพื่อให้วัตถุดิบมีความชื้นที่เหมาะสมกับกระบวนการอัด โดยความชื้นของวัตถุดิบควรอยู่ที่ร้อยละ 10 สูงสุดไม่เกินร้อยละ 20
*กระบวนการบดละเอียด คือ การนำวัตถุดิบที่ผ่านการอบไล่ความชื้นมาคัดกรองเอาก้อนหินหรือโลหะที่อาจปนเปื้อนมากับวัตถุดิบออกเพื่อป้องกันความเสียหายและการสึกหรอของเครื่องบด เครื่องย่อย และเครื่องอัดเม็ด
* กระบวนการผสม คือ การผสมวัตถุดิบที่ใช้ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปให้เข้ากัน
* กระบวนการอัด คือ การขึ้นรูปวัตถุดิบให้เป็นเม็ด โดยกำหนดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางตามความต้องการ
* กระบวนการระบายความร้อน คือ การระบายความร้อนให้กับเชื้อเพลิงชีวมวลที่ขึ้นรูปเป็นเม็ดแล้ว ทำให้เชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด เย็นตัวลง ช่วยให้เม็ดเชื้อเพลิงชีวมวลมีความแข็ง คงรูป และคงทน
* กระบวนการคัดขนาดและกระบวนการบรรจุ คือ การคัดกรองขนาดเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวล อัดเม็ดที่ไม่ได้มาตรฐานออก จากนั้นจึงบรรจุเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือชีวมวลอัดเม็ด ในบรรจุภัณฑ์

*การใช้ประโยชน์จากเชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด
***เชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ด สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ในรูปแบบต่าง ๆ ทั้งในรูปของพลังงานความร้อนภายในที่พักอาศัยหรือเพื่อผลิตไอน้ำ หรือใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากระบบหม้อต้มไอน้ำ (Boiler) ในภาคอุตสาหกรรม เป็นต้น โดยเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ดนี้สามารถใช้ทดแทนการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเป็นการช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานลงจากเดิม อีกทั้งยังมีค่าความร้อนสูงกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล ลดพึ่งพาพลังงานจากต่างประเทศ ช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม ลดการเกิดภาวะโลกร้อนจากการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่น้อยกว่า

***เชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ดกับประเทศไทยในปัจจุบัน
ในต่างประเทศ มีการใช้เชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ดมานานหลายสิบปีแล้วทั้งในการให้พลังงานความร้อนจากเตาผิง รวมถึงภาคอุตสาหกรรมต่าง ๆ สำหรับในประเทศไทย เชื้อเพลิงชนิดนี้เพิ่งจะได้รับความสนใจในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทำให้มีผู้ประกอบการสนใจที่จะลงทุนในด้านนี้มากขึ้น เนื่องจากประเทศไทยมีชีวมวลที่เกิดขึ้นภายหลังการเก็บเกี่ยว เช่น แกลบ ฟางข้าว ใบอ้อย เหง้ามันสำปะหลัง ซังข้าวโพด ทะลายปาล์ม ทะลายมะพร้าว กาบมะพร้าว กะลามะพร้าว เศษไม้ยางพารา และเศษเหลือใช้ทางการเกษตรหลากหลายชนิดที่สามารถนำไปใช้ผลิตเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ดได้ อย่างไรก็ตาม ในภาคการผลิตยังมีข้อจำกัดด้านเครื่องจักรที่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ สำหรับผู้ประกอบการบางรายที่งดัดแปลงหรือผลิตเครื่องจักรเองก็ยังมีข้อจำกัดด้านเทคโนโลยีที่ยังต้องเรียนรู้จากต่างประเทศอีกมาก ทั้งนี้ มีการคาดการณ์ว่าธุรกิจโรงงานผลิตเชื้อเพลิงอัดเม็ด หรือ ชีวมวลอัดเม็ดจะเติบโตขึ้นอีกมากจากการส่งเสริมการใช้ชีวมวลภายในประเทศจากนโยบายลดการใช้ถ่านหิน และเพิ่มการใช้พลังงานทดแทนของกระทรวงพลังงาน
 

----

SPEC คร่าวๆ มาตราฐาน SPEC ของ Wood Pellets

Wood Pellets หรือ ชีวมวลอัดแท่ง เป็นนวัตกรรมเชื้อเพลิงชีวมวล ในรูปเชื้อเพลิงแข็ง (Solid-Fuels) ผลิตจากไม้เนื้อแข็ง จากสวนป่าปลูกของเกษตรกร (Farmed-Trees) ภายใต้แนวทางการจัดการสวนป่าอย่างยั่งยืนสอดคล้องกับมาตรฐานจากองค์การจัดการด้านป่าไม้ในระดับนานาชาติ ซึ่งให้ค่าพลังงานความร้อนสูงเพื่อเป็นเชื้อเพลิงพลังงานทดแทน (Renewable Energy) ที่สะอาด ทดแทนการใช้เชื้อเพลิงจากฟอสซิล (Fossil-Energy) ซึ่งลดการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ลดผลกระทบสิ่งแวดล้อมและสภาวะโลกร้อน (Global Warming) ตอบสนองการพัฒนาอย่างยั่งยืน (Sustainable Development) ของภาคอุตสาหกรรม และการดำรงชีวิตของมวลมนุษย์
คุณสมบัติเบื้องต้น
1. ค่าความร้อน : 4,000 4,300 กิโลแคลอรี/กิโลกรัม
2. ขี้เถ้า : 4% (โดยน้ำหนัก)
3. ความชื้น : 8% ±3% (โดยน้ำหนัก)
 

----

ทิศทางการใช้งาน Wood Pellets ในไทย 

Wood pellet หรือ ชีวมวลอัดแท่งในไทยถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมและโรงไฟฟ้าเป็นหลัก เพื่อผลิตความร้อนและไฟฟ้า โดยใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่เผาไหม้ได้นาน ให้พลังงานสูง และเป็นทางเลือกพลังงานที่สะอาดกว่าเชื้อเพลิงประเภทอื่น นอกจากนี้ยังมีศักยภาพในการนำไปใช้ทดแทนเชื้อเพลิงแบบเดิม เนื่องจากมีราคาถูกกว่า และสอดคล้องกับเป้าหมายของภาครัฐในการมุ่งสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน 
 
การใช้งานหลักในประเทศไทย
โรงงานอุตสาหกรรม: ใช้เป็นเชื้อเพลิงผลิตพลังงานความร้อน เพื่อผลิตไอน้ำในกระบวนการผลิตต่างๆ
โรงไฟฟ้า: ใช้ในระบบหม้อต้มไอน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า โดยเฉพาะโรงไฟฟ้าชีวมวลและโรงไฟฟ้าถ่านหินที่ผสมชีวมวล 
 
ข้อดีในการใช้งาน
ประหยัดต้นทุน: มีราคาถูกกว่าเชื้อเพลิงพาณิชย์บางชนิด
พลังงานสูง: ให้พลังงานความร้อนสูงและเผาไหม้ได้นาน
เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่าเชื้อเพลิงทั่วไป และสอดคล้องกับเป้าหมายการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของประเทศ 
 
แนวโน้มในอนาคต
มีโอกาสที่จะถูกนำมาใช้แพร่หลายมากขึ้นในภาคอุตสาหกรรมและโรงไฟฟ้า เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของแผนพลังงานทดแทนของประเทศ
อุตสาหกรรมผลิต wood pellet ในไทยมีแนวโน้มที่จะขยายตัวในอนาคต 
 
 * Wood Pellets เพื่อนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้าชีวมวล โรงไฟฟ้าถ่านหิน และโรงงานอุตสาหกรรม 
 
เชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด (Wood Pellets) เป็นหนึ่งในเชื้อเพลิงที่มีโอกาสถูกใช้แพร่หลาย ทั้งในโรงงานอุตสาหกรรมและโรงไฟฟ้า แทนการใช้พลังงานจาก ฟอสซิล ซึ่งไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม