เตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพด

เตาชีวมวลแบบปั้นมือด้วยตนเอง หรือเตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพดสำหรับครัวเรือน เป็นผลงานวิจัยเพื่อเป็นหนึ่งในทางออกการลดปัญหาหมอกควันที่ สวทช.ภาคเหนือ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้สนับสนุนงบประมาณให้ “อาจารย์องอาจ ส่องสี” พัฒนาเตาชีวมวลนี้ขึ้น โดยใช้ซังข้าวโพดและเศษชีวมวลเป็นแหล่งพลังงาน

เทคโนโลยีของเตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพด ใช้หลักการของเตาก๊าซชีวมวลหรือเตาแก๊สซิไฟเออร์ จากการที่ไปเห็นตามหมู่บ้านหรืออำเภอต่างๆ เกษตรกรปลูกข้าวโพดกันมาก และเศษเหลือคือ ซังข้าวโพด จึงเกิดแนวคิดว่า ถ้าเอาตัวซังข้าวโพดตรงนี้ มาจุดในเตาที่ออกแบบอย่างเหมาะสม ให้พลังงานความร้อนที่ดี จุดเด่นของเตาชีวมวลนี้ นอกจากการนำซังข้าวโพดมาใช้ประโยชน์เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือนแล้ว ยังได้เตาที่มีประสิทธิภาพสูง มีควันน้อยกว่า และให้ความร้อนสูงกว่าเตาฟืนธรรมดา โดยซังข้าวโพด 1 กิโลกรัม สามารถใช้หุงต้มได้ประมาณ 30 นาที ผลิตได้ง่าย ใช้วัสดุที่มีอยู่ในท้องถิ่น สามารถทำเองได้

เตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพดสำหรับครัวเรือน มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ยาว 30.5 เซนติเมตร สูง 36 เซนติเมตร นํ้าหนักประมาณ 22 กิโลกรัม มีหลักการทำงานแบบเตาแก๊สเชื้อเพลิงจากชีวมวลชนิดอากาศไหลขึ้น โดยเป็นการเผาไหม้เชื้อพลิงแบบจำกัดปริมาณอากาศ ให้เกิดความร้อนบางส่วน แล้วไปเร่งปฏิกิริยาต่อเนื่องอื่นๆ เพื่อเปลี่ยนเชื้อเพลิงแข็งให้กลายเป็นก๊าซเชื้อเพลิง ได้แก่ แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจน และแก๊สมีเทน รองรับการใช้ปริมาณซังข้าวโพด เฉลี่ยวันละ 2 กิโลกรัมต่อครัวเรือน หรือ 730 กิโลกรัมต่อปี

วัสดุที่ใช้สำหรับการสร้างเตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพดสำหรับครัวเรือน ได้แก่ 1. เนื้อเตา มีส่วนผสมประกอบด้วย ดินเหนียว 1 ส่วน ทราย 2 ส่วน ปูน 1 ส่วน และแกลบ 0.5 ส่วน 2. แบบเตา 3. ท่อใยหิน 4 นิ้ว 4. แผ่นสังกะสี เบอร์ 30 และ 5. ตะปูเกลียว

วิธีการปั้นเตา แบ่งเป็น 3 ขั้นตอน คือ การเตรียมส่วนผสม การปั้นเตา และการหุ้มเตา

ขั้นตอนการเตรียมส่วนผสม ทำได้โดยการนำดินเหนียว 1 ส่วน บดให้ละเอียด แช่ในนํ้านาน 1-2 วัน รินนํ้าออก แล้วนวดให้ดินแตกตัว จากนั้นผสมทราย 2 ส่วน ปูน 1 ส่วน แกลบครึ่งส่วน นวดส่วนผสมให้เข้ากัน ให้มีความเหนียวพอเหมาะ

ขั้นตอนการปั้นเตา เริ่มต้นโดย
1. ทำความสะอาดและประกอบแม่แบบเตา นำส่วนผสมที่เตรียมไว้แล้วมาพอกให้รอบเตาด้านในหนาประมาณ 1 นิ้ว
2. นำแบบห้องเผาไหม้มาใส่แล้วกดแบบลงพร้อมหมุนเพื่อทำฐานรองตะแกรง แล้วดึงออก
3. นำแบบห้องเผาไหม้มาใส่ใหม่อีกครั้ง พร้อมทั้งใส่ท่อเติมเชื้อเพลิง แล้วนำส่วนผสมมาพอกจนเต็ม
4. ทำช่องระบายอากาศและฐานรองเตา โดยนำแบบช่องระบาบอากาศ และฐานรองเตาซึ่งมี 3 ชิ้น มาวางด้านบน เว้นระยะให้เท่าๆ กัน แล้วนำส่วนผสมมาพอกให้เต็ม
5. เมื่อส่วนผสมเริ่มอยู่ตัวให้ถอดแบบ ช่องระบายอากาศและแบบห้องเผาไหม้ออก
6. ตกแต่งฐานช่องระบายอากาศ และห้องระบายเถ้าให้เรียบร้อย
7. ทำการเจาะรูอากาศโดยรอบเตา ปั้นตะแกรงระบายเถ้าโดยวางแบบบนกระดาษ นำส่วนผสมที่เตรียมไว้มาใส่ในแบบ เกลี่ยให้ทั่ว
8. จากนั้นเจาะรูระบายเถ้ารอให้หมาดแล้วแกะออก
9. ปั้นแผ่นปิดช่องเติมเชื้อเพลิง และแผ่นปิดช่องอากาศ โดยนำส่วนผสมที่เตรียมไว้ มาใส่ในแบบพิมพ์ รอให้หมาดแล้วแกะออก
10. ในส่วนของตัวเตา หลังจากเจาะตัวรูอากาศออกแล้ว ให้รอจนส่วนผสมแห้ง ประมาณ 12-24 ชั่วโมง จึงค่อยแกะแบบออก เพื่อเก็บไว้สำหรับขึ้นรูปแบบเตาใบใหม่ต่อไป

เมื่อแกะแบบออกแล้ว ทำการหุ้มเตา ด้วยการเตรียมสังกะสีสำหรับหุ้มเตาชีวมวล โดยตัดกระดาษเพื่อทำแบบ วัดจุดตํ่าสุดและจุดสูงสุดของเตา วัดขนาด วงรอบเตา ปากเตา และช่องป้อนเชื้อเพลิง โดยใช้ปากกาทำเครื่องหมายทุกจุด แล้วนำแบบกระดาษมาทาบบนสังกะสี โดยเผื่อความสูงไว้สำหรับการพับขอบ 1 เซนติเมตร แล้วตัดแผ่นสังกะสีตามแบบ หลังจากนั้น เจาะรูอากาศเข้า โดยตำแหน่งความสูงของรูอากาศ ให้สูงจากฐานเตาประมาณ 5 นิ้ว ทำเครื่องหมายบนแผ่นสังกะสี จากนั้นลากเส้นในแนวนอน มาร์กจุดหัวและท้ายที่จะเจาะรูอากาศแต่ละข้าง และแบ่งช่องไฟให้เจาะได้ข้างละ 6 รู เจาะรูโดยใช้หัวเจาะรูขนาด 1 นิ้ว

สุดท้ายคือ การหุ้มเตา โดยสวมแผ่นสังกะสีที่ตัดเจาะแล้วเข้ากับเตา ใช้ยางรัดให้แน่น จากนั้นใช้ตะปูเกลียวยึดให้สังกะสีติดกับเตา สุดท้ายตัดแต่งขอบด้านบนของเตาเพื่อลดความคมของสังกะสี เท่านี้ก็เสร็จ ได้เตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพดสำหรับใช้ในครัวเรือน

จากหนังสือพิมพ์ฐานเศรษฐกิจ ปีที่ 38 ฉบับที่ 3,348 วันที่ 15 - 17 มีนาคม พ.ศ. 2561