ความชื้นใม้ wood chip กับโรงไฟฟ้าพลังงานชีวมวล

ความชื้นใม้ wood chip กับโรงไฟฟ้าพลังงานชีวมวล

ชีวมวล (Biomass) คือ สารอินทรีย์ต่างๆ ที่เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานจากธรรมชาติ และสามารถนำมาใช้ผลิตเป็นพลังงานได้ โดยไม่นับรวม พวกที่กลายเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลไปแล้ว โดยมากมาจาก กากหรือเศษวัสดุเหลือใช้จากการเกษตร หรือ กากจากกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม เช่น แกลบ ฟางข้าว ชานอ้อย ใบและยอดอ้อย เศษไม้ เส้นใยและกะลาปาล์ม กากมันสำปะหลัง ซังข้าวโพด กาบและกะลามะพร้าว ส่าเหล้า ขยะมูลฝอย น้ำเสียจากโรงงาน หรือแม้กระทั่งมูลสัตว์ต่างๆ ความชื้นใม้ wood chip ที่เหมาะสม ประมาณ 35 %

โรงไฟฟ้าชีวมวล คือโรงไฟฟ้าที่ใช้เศษวัสดุต่างๆที่เป็นชีวมวล เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า หรือ ผลิตไอน้ำ ซึ่งอาจเป็นวัสดุชนิดเดียวกันหรือหลายชนิดรวมกัน เช่น โรงน้ำตาลใช้กากอ้อยที่ได้จากการหีบอ้อยเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า โรงสีขนาดใหญ่ที่ใช้แกลบเป็นเชื้อเพลิงหลักในการผลิตไฟฟ้า การใช้ก๊าซชีวภาพ (Biogas) จากการหมักน้ำเสีย (ที่ได้มาจากกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม)หรือมูลสัตว์(จากฟาร์มเลี้ยงสัตว์)มาผลิตกระแสไฟฟ้า โดยมีหลักการทำงานในทำนองเดียวกับโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนทั่วไป ขั้นตอนการผลิตไฟฟ้าจะเริ่มด้วยการสูบน้ำดิบจากแหล่งน้ำธรรมชาติ ซึ่งผ่านการกรองแล้วเข้าสู่เครื่องผลิตไอน้ำ ขณะที่ชีวมวลต่างๆถูกลำเลียงเข้าสู่เครื่องบดเพื่อบดให้ละเอียด ก่อนส่งไปเข้าเตาเผาเพื่อให้เกิดความร้อนในระดับสูง ความร้อนที่ได้จะช่วยให้น้ำในเครื่องผลิตไอน้ำกลายสภาพเป็นไอ ไอน้ำแรงดันสูงนี้ ทำหน้าที่หมุนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอีกที ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น ไอน้ำที่ใช้ในการหมุนกังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะผ่านกระบวนการควบแน่นให้กลับมาเป็นน้ำและนำมาใช้หมุนเวียนหลายครั้ง จนสุดท้ายจึงถูกปรับคุณภาพให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานซึ่งไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมแล้วปล่อยลงสู่บ่อพักน้ำขนาดใหญ่ เพื่อให้ระเหยหายไปเองตามธรรมชาติ

น้ำที่ผ่านกระบวนผลิตของโรงไฟฟ้าชีวมวลจึงไม่สร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ฝุ่นผงซึ่งเกิดจากขั้นตอนการเผาไหม้ชีวมวล ก็ไม่สร้างผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมเช่นเดียวกัน มันจะถูกดักจับด้วยเครื่องดักจับฝุ่นแบบไฟฟ้าสถิตแรงสูง จึงมั่นใจได้ว่าจะไม่มีฝุ่นและอองลอยออกไปสร้างความเดือดร้อนให้ผู้อยู่อาศัยละแวกนั้น ส่วนขี้เถาที่ได้จากการเผาชีวมวลยังสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อีกมากมาย เช่น ใช้ เป็นวัสดุปรับคุณภาพดิน ใช้ในอุตสาหกรรมซีเมนต์ หรืออุตสาหกรรมก่อสร้าง เป็นต้น หรือจะใช้วิธีฝังกลบก็ได้เช่นกัน

โดยเหตุที่ประเทศไทยทำการเกษตรอย่างกว้างขวางวัสดุเหลือใช้จากการเกษตร เช่น แกลบ ขี้เลื่อย ชานอ้อย กากมะพร้าว ฯ ซึ่งมีอยู่จำนวนมาก (เทียบได้น้ำมันดิบปีละไม่น้อยกว่า 6,500 ล้านลิตร) ก็ควรจะใช้เป็นเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้าในเชิงพาณิชย์ได้ในกรณีของโรงเลื่อย โรงสี โรงน้ำตาล ขนาดใหญ่ อาจจะยินยอมให้จ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าต่างๆในประเทศในลักษณะของการผลิตร่วม (Co-generation) ซึ่งมีใช้อยู่แล้วหลายแห่งในต่างประเทศโดยวิธีดังกล่าวแล้วจะช่วยให้สามารถใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานในประเทศสำหรับส่วนรวมได้มากยิ่งขึ้นทั้งนี้อาจจะรวมถึงการใช้ไม้ฟืนจากโครงการปลูกไม้โตเร็วในพื้นที่นับล้านไร่ในกรณีที่รัฐบาลจำเป็นต้องลดปริมาณการปลูกมันสำปะหลัง อ้อย เพื่อแก้ปัญหาระยะยาวทางด้านการตลาดของพืชทั้งสองชนิด อนึ่ง สำหรับผลิตผลจากชีวมวลในลักษณะอื่นที่ยังใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ เช่น แอลกฮอล์ จากมันสำปะหลัง ก๊าซจากฟืน(Gasifier) ก๊าซจากการหมักเศษวัสดุเหลือจากการเกษตร(Bio Gas) ขยะ  หากมีความคุ้มค่าในเชิงพาณิชย์ก็อาจนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตไฟฟ้าได้เช่นกัน

ไม้สับ เชื้อเพลิง หรือ ไม้ชิพ เชื้อเพลิง หมายถึง ไม้เบญจพรรณ ที่เหลือจากการตัดแต่งต้นไม้ใหญ่จากสวนไร่นา หรือสวนผลไม้ หรือ ไม้ท่อนยูคาลิปตัส ที่่นำมาผ่านกระบวนการสับย่อยให้กลายเป็นชิ้นเล็กนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงพลังงานทดแทนน้ำมันในอุตสาหกรรมต่างๆทั้งโรงงานน้ำตาล โรงงานย้อมผ้า หรือโรงงานที่ต้องการใช้พลังงานความร้อนอย่างโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก ปัจจุบันมีการนำไม้ยูคาสับมีเปลือกมาเป็นไม้สับเชื้อเพลิง เพื่อจำหน่ายให้กับอุตสาหกรรมโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงชีวะมวล
ในบางพื้นที่อย่างเช่น อำเภอ ฐาตุทอง จังหวัดชัยภูมิ ได้มีการส่งเสริมการปลูกไม้โตเร็ว อาทิ ต้นกระถินยักษ์ เพื่อนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงทางเลือกสำหรับโรงงาน

ก่อนหน้านี้มีการใช้พลังงานเชื้อเพลิงแข็งอาทิ ถ่านหิน ในการสร้างความร้อนให้กับหมอต้ม บอยเลอร์เชื้อเพลิงแข็ง(buildings) หรือใช้พืชพลังงานอื่นๆ เช่น กากมะพร้าว กะลามะพร้าว เป็นเชื้อเพลิงแข็งสำหรับการทำความร้อนซึ่งก็ถือเป็นการใช้พลังงานหมุนเวียน แต่มักมีปัญหาเรื่องมลพิษ
ระบบใหม่เพื่อให้ความร้อนเชื้อเพลิงใช้ woodchips หรือเกล็ดไม้ หรือ ไม้ชิพ หรือ ไม้สับ ข้อได้เปรียบของ woodchips คือค่าใช้จ่าย การใช้ woodchips ในระบบทำความร้อนให้มีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพ
ในหลายกรณีโรงไฟฟ้าถ่านหินได้รับการดัดแปลงเพื่อให้ ใช้พลังงานจาก ไม้สับ ผสมกับพืชพลังงานอื่นๆ เพื่อสร้างความร้อนให้ไปหมุนกังหันไอน้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้า โดยสามารถประหยัดต้นทุนได้มากกว่าการใช้ถ่านหิน
พลังงานชีวมวลนี้กำลังเป็นที่สนใจเพราะความกังวลในวิกฤตพลังงาน และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงทำให้เกิดมลภาวะ การใช้พลังงานชีวมวลนี้มีความยั่งยืนตราบเท่าที่พืชนั้นยังสามารถปลูกได้อยู่ และของเสียที่เกิดจากการเผาไหม้ยังสามารถนำมาทำเป็นปุ๋ยเสริมฐาตุในดินได้ดีอีกด้วย

ธุรกิจโรงงานย่อยไม้จึงเป็นอีกธุรกิจหนึ่งที่มีศักยภาพในการเติบโต โดยทำหน้าที่ผลิตและจัดหา ไม้สับ หรือ ไม้ชิพ เพื่อเป็นพลังงานทดแทนป้อนให้กับโรงงานอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ ในเขตภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ซึ่งธุรกิจนี้สามารถสร้างผลิตภัณฑ์จากไม้เบญจพรรณ พลังงานทดแทนได้ดังนี้
ไม้เบญจพรรณสับ ไม้สับเชื้อเพลิง สำหรับเป็นพลังงานทดแทน
ไม้ยูคาสับมีเปลือก สำหรับเป็นพลังงานทดแทน
ไม้ท่อน ไม้ซุง สำหรับนำมาผลิตไม้อัด ไม้พาเลท

ค่าความร้อน/Gross Calorific Value 2,700 – 3,300 kcal/kg
ค่าความชื้นใม้/Moisture Content 35 %

Inductive Wood Moisture Meter MD-918

เครื่องวัดความชื้นไม้ แบบสัมผัสผิว

เครื่องวัดความชื้นไม้ แบบสัมผัสผิว MM06 (Inductive Wood Moisture Meter)

วิธีใช้ อย่างย่อ

1. ใส่ถ่าน ขนาด AAA 3 ก้อน

2. เปิดเครื่อง โดย กด ปุ่ม MODE ค้างไว้ 2 วินาที (หากต้องการปิด กดปุ่ม MODE ค้างไว้ 2 วินาทีเช่นกัน) เครื่องจะปิดตัวเองอัตโนมัติ หากไม่มีการใช้งานใน 5 นาที

3. หน้าจอขึ้นคำว่า SCAN แสดงว่า พร้อมใช้งาน เอาเครื่องวางบนวัสดุที่ต้องการวัด ตัวเลขหน้าจอจะขึ้นค่าแสดงความชื้น

4. เลือกกำหนดค่าสูงสุดโดยกดปุ่ม MODE แล้วปล่อย หน้าจอจะขึ้นคำว่า SET และ ตัวเลขจะกระพริบ ให้กดปุ่ม ขึ้นลง ตรงกลาง เพื่อเลือกค่า เมื่อได้ค่าที่ต้องการแล้ว กดปุ่ม MODE เพื่อยืนยัน คำว่า SET จะหายไป และจะปรากฏคำว่า SCAN ซึ่งแสดงว่า พร้อมใช้งาน ระหว่าง การใข้งาน หากมีเครื่องหมายถูกทางซ้าย แสดงว่า ความชื้นไม่เกินค่าสูงสุด หากมีเครื่องหมายผิดขึ้นแสดงว่า ความชื้นเกินค่าสูงสุด ถ้าไม่มีการตั้งค่าสูงสุดไว้ก่อน จะไม่ปรากฏเครื่องหมายถูก หรือ ผิด ที่หน้าจอ

5. เลือกค่าความหนาแน่นของเนื้อไม้ (หรือวัสดุ) โดยหลังเปิดเครื่อง กดปุ่ม DENSITY ทางขวามือ เลือกใด้จาก 0-9 โดยเทียบกับประเภทไม้ในตารางที่อยู่ด้านหลังของคู่มือ
การใช้งานโดยละเอียด กรุณาศึกษาจากคู่มือ

ความชื้นกับคุณสมบัติไม้

ความชื้นใม้

ความชื้นใม้ เครื่องวัดความชื้นกับคุณสมบัติไม้

โดยทั่วไปเราจะเห็นได้ชัดเจนว่าไม้ยืดและหดตัวอยู่เป็นประจำ เช่น ประตูหรือหน้าต่างบานไม้ ที่บางครั้งเปิดไม่ได้หรือว่ามีความฝืดเวลาที่เราเปิดในบางช่วงฤดูหรือเวลา โดยการยืดหดตัวของไม้นั้นมากจากความชื้นที่เปลี่ยนแปลงทำให้คุณสมบัติของไม้นั้นเปลี่ยนแปลง โดยความชื้นที่เปลี่ยนแปลงจะทำให้คุณสมบัติของไม้เปลี่ยนแปลง

คุณสมบัติของไม้ที่เปลี่ยนแปลงเมื่อความชื้นเปลี่ยนแปลง

– ขนาดของไม้ ไม้มียืดและหดตัว โดยขนาด กว้าง x ยาว x สูง ของชิ้นไม้ที่มีการเปลี่ยนตามความชื้นโดยด้านกว้าง ยาว และสูงจะมีการเปลี่ยนแปลงไม่เท่ากัน ไม้จะยืดหดตัวเมื่อเนื้อไม้เกิดการสูญเสียความชื้นในผนังเซลล์ก็จะเกิดการหดตัว และในทางตรงกันข้าม เมื่อเนื้อไม้มีปริมาณความชื้นเพิ่มขึ้นในระดับที่ต่ำกว่าจุดหมาด ไม้ก็จะพองตัว

– ความแข็งแรงของไม้จะลดลงหากความชื้นเพิ่มขึ้น

– ความทนทานต่อแมลง และเห็ดราจะดีขึ้นเมื่อความชื้นของไม้ลดลง

– ค่าความเป็นฉนวนไฟฟ้าจะลดลงเมื่อค่าความชื้นของไม้เพิ่มขึ้น

Moister Meter
Moister Meter

ค่าการติดกาวจะดีขึ้น เมื่อค่าความชื้นของไม้ลดลง

– การนำความร้อนน้อยลงถ้าความชื้นของไม้ลดลง

ทำไมไม้ถึงเปลี่ยนแปลงเมื่อความชื้นเปลี่ยนแปลง

ไม้จะมีการปรับความชื้นในให้ในสมดุลกับความชื้นในบรรยากาศให้สอดคล้องกับสภาวะอากาศอยู่ตลอดเวลา โดยปริมาณความชื้นที่สมดุลกับสภาวะอากาศนี้จะเรียกว่าความชื้นสมดุล (Equilibrium Moisture Content – EMC) ความชื้นสมดุลจะแปรผันไปตามความชื้นสัมพันธ์และอุณหภูมิของบรรยากาศ ซึ่งความชื้นสัมพันธ์ของบรรยากาศแต่ละที่ก็มีความแตกต่างกันจึงต้องมีการปรับความชื้นของไม้ให้สมดุลกับความชื้นสัมพันธ์ในแต่ละสถานที่ที่มีสภาวะอากาศต่างกันเพื่อนำไม้มาใช้งานโดยไม่ให้คุณสมบัติของไม้นั้นด้อยลงไป
ทำไมไม้จากต่างประเทศถึงนำมาใช้ในประเทศไทยได้โดยไม่มีปัญหาที่เกิดจากความชื้นที่ต่างกัน

ค่าความชื้นสมดุลของประเทศไทยจะอยู่ระหว่าง + 10 – 12% ดังนั้นไม้ที่นำมาใช้จะต้องปรับความชื้นให้อยู่ประมาณนี้ก่อนนำมาใช้ เช่นการนำไม้สนมาจากประเทศอื่นๆ จะต้องมีการอบไม้ให้ไม้มีความชื้นระหว่าง + 10 – 12% ก่อนจะส่งไม้เข้าสู่ตู้ขนส่งที่จะต้องเดินทางผ่านสายเรือต่างๆมาสู่ประเทศไทย เมื่อไม้มาถึงประเทศไทยก็จะเป็นไม้ที่มีความชื้นที่เหมาะสมและใช้งานได้ทันที นอกจากนี้การอบไม้เพื่อให้ได้ความชื้นที่เหมาะสมสภาพความชื้นแล้วยังช่วยป้องกันไม่ให้ไม้เกิดเชื้อราในระหว่างที่ไม้อยู่ในตู้ขนส่งที่สภาพอับอยู่ตลอดเวลา

เครื่องวัดความชื้นไม้

เครื่องวัดความชื้นไม้

เครื่องวัดความชื้นไม้ มี 3 ชนิด คือ

เครื่องวัดความชื้นไม้ ชนิด 2 เข็มเจาะ

วิธีการวัด กดเข็ม ลงไปใน เนื้อไม้ ความชื้นที่มีอยู่ในไม้ จะผ่านเข็มเข้าไปที่มาตรวัดความชื้น ค่าจะแสดง ตัวเลขบอกระดับความชื้นในไม้

เครื่องวัดความชื้น ชนิด 4 เข็มเจาะ

วิธีการวัด ตอกตะปู 2 ตัว ลกดเข็ม ลงไปใน เนื้อไม้ ความชื้นที่มีอยู่ในไม้ จะผ่านเข็มเข้าไปที่มาตรวัดความชื้น ค่าจะแสดง ตัวเลขบอกระดับความชื้นในไม้

เครื่องวัดความชื้นแบบสัมผัส วิธีการวัด วัดได้เฉพาะไม้ที่ไสเรียบแล้ว ใช้เครื่องทาบลง ไปบนผิวหน้าไม้ ที่จะวัด กดให้แนบสนิทกับไม้ ตัวเลขบนเครื่องวัดจะขึ้น – ลง อยู่ประมาณ 1 นาที จึงหยุดนิ่งแสดงถึงระดับความชื้นในไม้

คุณสมบัติของไม้ที่เปลี่ยนแปลงเมื่อความชื้นเปลี่ยนแปลง

1. ขนาดของไม้ ไม้มียืดและหดตัว โดยขนาด กว้าง x ยาว x สูง ของชิ้นไม้ที่มีการเปลี่ยนตามความชื้นโดยด้านกว้าง ยาว และสูงจะมีการเปลี่ยนแปลงไม่เท่ากัน ไม้จะยืดหดตัวเมื่อเนื้อไม้เกิดการสูญเสียความชื้นในผนังเซลล์ก็จะเกิดการหดตัว และในทางตรงกันข้าม เมื่อเนื้อไม้มีปริมาณความชื้นเพิ่มขึ้นในระดับที่ต่ำกว่าจุดหมาด ไม้ก็จะพองตัว
2. ความแข็งแรงของไม้จะลดลงหากความชื้นเพิ่มขึ้น
3. ความทนทานต่อแมลง และเห็ดราจะดีขึ้นเมื่อความชื้นของไม้ลดลง
4. ค่าความเป็นฉนวนไฟฟ้าจะลดลงเมื่อค่าความชื้นของไม้เพิ่มขึ้น
5. ค่าการติดกาวจะดีขึ้น เมื่อค่าความชื้นของไม้ลดลง
6. การนำความร้อนน้อยลงถ้าความชื้นของไม้ลดลง