การปรับสภาพชีวมวลโดยกระบวนการทอร์รีแฟกชันสำหรับกระบวนการไพโรไลซิสชีวมวลเพื่อหลายผลิตภัณฑ์ ปีที่ 2

ชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงพลังงานทดแทนที่มีความสำคัญโดยเฉพาะประเทศไทยที่มีเศษวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรเป็นจำนวนมาก เนื่องจากเป็นเชื้อเพลิงสะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยในประเทศไทยการเพิ่มการใช้ประโยชน์จากชีวมวลยังเป็นส่วนหนึ่งของยุทธศาสตร์ชาติ ตามแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 11 ซึ่งนอกจากจะนำชีวมวลที่เหลือใช้ทางเกษตรมาผลิตเป็นพลังงานทดแทนและพัฒนาภาคอุตสาหกรรมแล้ว ยังเป็นการเพิ่มความแข็งแรงในส่วนภาคการเกษตรในรูปของการสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับผลผลิตเหลือใช้จากวัตถุดิบเหลือใช้ทางภาคเกษตร  ปัจจุบันการใช้ประโยชน์จากชีวมวลเป็นการใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อน หรือผลิตเป็นเชื้อเพลิงเหลวอย่างใดอย่างหนึ่ง  ซึ่งประสิทธิภาพโดยรวมของกระบวนการเหล่านี้ค่อนข้างต่ำ จึงมีแนวคิดในการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการเปลี่ยนรูปชีวมวลโดยกระบวนการไพโรไลซิสชีวมวลเพื่อหลายผลิตภัณฑ์ (biomass pyrolytic polygeneration) ซึงเป็นแนวความคิดที่ใช้ประโยชน์ชีวมวลให้มากที่สุดและคุ้มค่าที่สุดแทนที่จะใช้ประโยชน์จากชีวมวลเพียงด้านเดียว เช่น ความร้อนจากการเผาไหม้หรือเชื้อเพลิงเหลวจากกระบวนการไพโรไลซิส เป็นต้น โดยกระบวนการไพโรไลซิสชีวมวลเพื่อหลายผลิตภัณฑ์จะสามารถผลิตได้ทั้ง ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส  โดยผลิตภัณฑ์ของแข็งสามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็งเพื่อผลิตไฟฟ้าในกระบวนการเผาไหม้ ผลิตภัณฑ์ของเหลวหรือไบโอออยล์สามารถนำไปเป็นเชื้อเพลิงเหลวในกระบวนการเผาไหม้หรือเป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ ผลิตภัณฑ์แก๊สสามารถนำไปเป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตไฟฟ้าได้ เป็นต้น  ซึ่งกระบวนการไพโรไลซิสชีวมวลเพื่อหลายผลิตภัณฑ์จะได้ผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายตามแต่ความต้องการและเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของกระบวนการไพโรไลซิส  แต่อย่างไรก็ตามเนื่องจากชีวมวลมีสมบัติที่ด้อยกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น มีความชื้นสูง มีปริมาณเถ้าสูง มีค่าความร้อนต่ำ มีค่าความหนาแน่นทางพลังงานต่ำ เป็นต้น  ดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องทำการปรับสภาพ (pretreatment) ชีวมวลก่อนสำหรับกระบวนการไพโรไลซิสชีวมวลเพื่อหลายผลิตภัณฑ์  จากการวิจัยที่ผ่านมาได้มีการเสนอเทคนิคการปรับสภาพชีวมวลเพื่อลดปัญหาที่กล่าวมาข้างต้น เช่น การอบแห้ง การล้างด้วยน้ำและกรด การสกัดด้วยตัวทำละลาย และการทอร์รีแฟกชัน  กระบวนการทอร์รีแฟกชันได้รับการสนใจอย่างมากทั้งในประเทศและต่างประเทศ โดยในปัจจุบันได้มีการศึกษาและนำมาใช้ในภาคอุตสาหกรรมเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทั้งนี้ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากกระบวนการทอร์รีแฟกชัน หรือเรียกว่าชีวมวลทอร์รีไฟด์ (Torrefied biomass) จะมีค่าความร้อนสูงกว่าชีวมวล เนื่องจากมีสัดส่วนของธาตุคาร์บอนสูงขึ้น และมีปริมาณธาตุออกซิเจนในโครงสร้างลดลง เมื่อนำชีวมวลทอร์รีไฟด์นี้ไปเป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับผลิตเชื้อเพลิงเหลวหรือไบโอออยล์ (Bio-oil) จะได้ไบโอออยล์ที่มีสมบัติดีขึ้นเมื่อเทียบกับไบโออยล์ที่ผลิตจากชีวมวลโดยตรง ในขณะเดียวกันผลิตภัณฑ์ของแข็งที่ได้จากกระบวนการไพไรไลซิส ซึ่งเรียกว่าไบโอชาร์ (Biochar) หรือถ่านชีวภาพจะมีคุณภาพสูงเช่นกัน และสามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือพัฒนาต่อยอดเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ในระดับอุตสาหกรรม โครงการวิจัยนี้ต้องการที่จะศึกษาการปรับสภาพชีวมวลโดยกระบวนการทอร์รีแฟกชันสำหรับกระบวนการไพโรไลซิสชีวมวลเพื่อหลายผลิตภัณฑ์ โดยจะศึกษาการทอร์รีแฟกชันในบรรยากาศปกติและทอร์รีแฟกชันภายใต้ความดัน โดยผลงานที่ได้จากโครงการวิจัยนี้จะเป็นองค์ความรู้ใหม่ด้านกระบวนการเปลี่ยนรูปชีวมวลให้เป็นพลังงาน และเป็นผลงานที่เกิดจากความร่วมมือกับหน่วยงานวิจัยระดับนานาชาติ