การปรับปรุงสมบัติทางเคมีความร้อนของชีวมวลข้าวโพดด้วยกระบวนการทอร์รีแฟกชัน

บทคัดย่อ

การเผาใบและลำต้นข้าวโพดภายหลังการเก็บเกี่ยวเป็นวิถีปฏิบัตินิยมในประเทศไทยซึ่งก่อปัญหาฝุ่นละอองและมลพิษทางอากาศ เพื่อแก้ปัญหานี้การเปลี่ยนให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าในรูปของเชื้อเพลิงแข็งจึงเป็นวิธีที่น่าสนใจ งานวิจัยนี้จึงได้ทำการศึกษาผลของอุณหภูมิทอร์รีแฟกชันต่อสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของชีวมวลข้าวโพด (ใบและลำต้นข้าวโพด) ซึ่งอุณหภูมิในปฏิกิริยามีค่าอยู่ระหว่าง 250 ถึง 300 องศาเซลเซียส ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิทอร์รีแฟกชันส่งผลให้ผลได้ผลิตภัณฑ์และผลได้พลังงานมีค่าลดลงจากร้อยละ 79.85 และ 87.62 ที่อุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียส เป็น 47.40 และ 63.36 ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ในขณะที่พบความหนาแน่นพลังงานมีค่าเพิ่มขึ้นจากร้อยละ 9.56 เป็น 33.68 นอกจากนี้การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิทอร์รีแฟกชันทำให้ความชื้นลดลงส่งผลให้องค์ประกอบในกลุ่มที่เผาไหม้ได้มีค่าสูงขึ้น สอดคล้องกับผลการลดลงของหมู่ไฮดรอกซิล, ปริมาณออกซิเจน และไฮโดรเจนในขณะที่ปริมาณคาร์บอนมีค่าสูงขึ้นเป็นร้อยละ 59.65 ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส อัตราส่วนไฮโดรเจนต่อคาร์บอนและออกซิเจนต่อคาร์บอนบ่งชี้ว่าชีวมวลข้าวโพดที่ผ่านการทอร์รีไฟด์ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียสมีศักยภาพใกล้เคียงถ่านหิน นอกจากนี้ค่าความร้อนสูงของชีวมวลข้าวโพดดิบมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจาก 19.60 เมกกะจูลต่อกิโลกรัม เป็น 23.80 เมกกะจูลต่อกิโลกรัม ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส จากผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าทอร์รีแฟกชันเป็นกระบวนการเชิงเคมีความร้อนมีศักยภาพในการปรับปรุงสมบัติของชีวมวลข้าวโพดให้เป็นเชื้อเพลิงแข็งที่มีคุณภาพสูงขึ้นได้