สำนักงานราชบัณฑิตยสภา

การผลิตถ่านไฮโดรจากสิ่งปฏิกูล โดยกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลคาร์บอไนเซชัน จงรักษ์ ผลประเสริฐ ราชบัณฑิต ส� ำนักวิทยาศาสตร์ ราชบัณฑิตยสภา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ไกรลักษณ์ ฟักแก้ว สถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย ธรรมรัตน์ คุตตะเทพ สถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย บทคัดย่อ สิ่งปฏิกูลเป็นของเสียที่มีค่ามลพิษสูง ประกอบด้วยสารอินทรีย์และเชื้อโรค ปัจจุบันสิ่งปฏิกูล ที่เทศบาลต่าง ๆ ในประเทศไทยเก็บจากอาคารบ้านเรือนส่วนใหญ่ถูกปล่อยทิ้งในหลุมฝังกลบ พื้นที่ การเกษตร และแหล่งน�้ ำ ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาที่ส� ำคัญต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของประชาชน ประมาณ ร้อยละ ๓๐ ของสิ่งปฏิกูลถูกบ� ำบัดโดยการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจน และลานตากตะกอน วิธีการเหล่านี้ ยังไม่เพียงพอในการแก้ไขปัญหาดังกล่าว ไฮโดรเทอร์มัลคาร์บอไนเซชัน (hydrothermal carbonization) เป็นกระบวนการทางเคมีความร้อน (thermo-chemical process) ที่มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลง โครงสร้างของสารชีวมวล (biomass) ที่มีความชื้นสูงให้กลายเป็นสารประกอบคาร์บอนที่เรียกว่า ถ่านไฮโดร (hydrochar) โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แรงดันสูง (๒๐-๖๐ บาร์) ที่อุณหภูมิปานกลาง (๑๘๐-๒๕๐ องศาเซลเซียส) นอกจากนี้ ถ่านไฮโดรที่ผลิตได้ยังสามารถน� ำมาใช้งานในด้านต่าง ๆ เช่น ใช้เป็นเชื้อเพลิง ตัวเก็บพลังงาน ปรับปรุงคุณภาพดิน ตัวดูดซับในการกรองน�้ ำ และตัวเร่งปฏิกิริยา วัตถุประสงค์ของงาน วิจัยนี้เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ทางเทคนิคในการประยุกต์ใช้กระบวนการไฮโดรเทอร์มัลคาร์บอไนเซชัน ส� ำหรับบ� ำบัดสิ่งปฏิกูล จากผลการทดลองผลิตถ่านไฮโดรจากสิ่งปฏิกูลโดยกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลคาร์บอไนเซชัน ที่อุณหภูมิ ๒๕๐ องศาเซลเซียส เป็นเวลา ๕ ชั่วโมง พบว่า อัตราผลผลิตของถ่านไฮโดรประมาณร้อยละ ๗๐-๗๕ ของสิ่งปฏิกูลแห้ง และปริมาณพลังงานความร้อนของถ่านไฮโดรประมาณ ๑๙-๒๐ เมกะจูลต่อ กิโลกรัม ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับถ่านหินธรรมชาติ เช่น ลิกไนต์ ดังนั้น ถ่านไฮโดรที่ผลิตได้จึงสามาถน� ำมาใช้ วารสารราชบัณฑิตยสภา ปีที่ ๔๑ ฉบับที่ ๓ ก.ค.-ก.ย. ๒๕๕๙