จากรายงานสถานการณ์และคุณภาพอากาศของประเทศไยในช่วง 10 ปี โดยเฉพาะพื้นที่ในภาคเหนือเช่นในเขตอำเภอเชียงดาว จังหวัดเชียงใหม่ต้องเผชิญกับปริมาณฝุ่นละอองอยู่ในเกณฑ์มีผลกระทบต่อสุขภาพ ซึ่งมีสาเหตุหลักจากการเผาเศษวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร และเผาไหม้เชื้อเพลิงธรรมชาติในป่า เช่น เศษใบไม้แห้ง กิ่งไม้แห้ง หญ้าแห้ง เป็นต้น ทั้งนี้ทางวิสาหกิจชุมชนกลุ่มส่งเสริมการท่องเที่ยวบ้านถ้ำเชียงดาว ตำบลเชียงดาว อำเภอเชียงดาว จังหวัดเชียงใหม่ ซึ่งมีส่วนร่วมในการจัดการการท่องเที่ยวของชุมชนที่ปกป้องดูแลธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม จึงมีความต้องการเทคโนโลยีในการแปรรูปเศษใบไม้จากพื้นที่ป่าชุมชนซึ่งเป็นวัสดุไร้ราคา ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพื่อลดอัตราการเผา ลดปัญหาไฟป่าแก้ปัญหาฝุ่นละออง และเพื่อสร้างรายได้ให้กับวิสาหกิจชุมชนได้อย่างยั่งยืน
ดังนั้น เพื่อให้ชุมชนเกิดความตระหนักเห็นมูลค่าของของเศษวัสดุเหลือทิ้งเหล่านี้พร้อมกับการปรับเปลี่ยนพฤติกรรม จากเดิมมีการจัดการของเสียด้วยวิธีกองถมทิ้งไว้ หรือการเผาทำลายในที่โล่งเพื่อให้ของเสียเหล่านั้นหมดไปภายในชุมชน ซึ่งการจัดการเหล่านี้ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศทำลายสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
จากปัญหา ดังกล่าวทางทีมวิจัย เล็งเห็นว่าการสร้างจิตสำนึกของคนกับป่าให้อยู่ร่วมกันได้อย่างยั่งยืนและสร้างความเข้มแข็งทางเศรษฐกิจ เพิ่มรายได้ให้กับชุมชน จึงเป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างมาก
สถาบันวิจัยและพัฒนาพลังงานนครพิงค์ มีพันธกิจหนึ่งในการสร้างและถ่ายทอดองค์ความรู้และนวัตกรรมที่มีคุณภาพด้วยการวิจัยและการบริการวิชาการ ตามแผนงานการถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ชุมชน (Tech Transfers to Community) ภายใต้แผนงานการส่งเสริมการนำนวัตกรรมไปใช้ประโยชน์ในพื้นที่เพื่อพัฒนาสังคมและชุมชน (Area-based Innovation for Community) จึงเกิดโครงการการถ่ายทอดเทคโนโลยีการผลิตถ่านชีวมวลใบไม้แห้ง สำหรับวิสาหกิจชุมชนกลุ่มส่งเสริมการท่องเที่ยวบ้านถ้ำเชียงดาว อำเภอเชียงดาว จังหวัดเชียงใหม่
สำหรับกรรมวิธีกระบวนการผลิตถ่านชีวมวลใบไม้แห้งเริ่มต้นจากการออกแบบและสร้างเตาเผา และนำวัสดุชีวมวลใบไม้แห้งมาเผาผลิตถ่าน จากนั้นนำถ่านไปบดเพื่อขึ้นรูป จนเกินเป็นถ่านชีวมวลใบไม้แห้งอัดแท่ง จากนั้นส่งมอบต้นแบบเตาเผาและเครื่องขึ้นรูปถ่านอัดแท่งให้กับชุมชน ตลอดจนถ่ายทอดเทคโนโลยีการใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ จนทำให้ชุมชนมีองค์ความรู้ และสามารถผลิตถ่านชีวมวลใบไม้แห้งเพื่อใช้ในครัวเรือน และสามารถนำไปจำหน่ายสร้างรายได้อีกด้วย
คุณสมบัติเฉพาะของเตาและถ่านชีวมวลใบไม้แห้ง
1. อุณหภูมิของเตา 400-500 องศาเซลเซียส
2. ถ่านชีวมวลใบไม้แห้งมีอัตราการเผาไหม้ 1.65 กรัมต่อนาที (g/min) ให้ความร้อนนาน 3 ชั่วโมง
3. เมื่อทดสอบเผาไหม้ถ่านชีวมวลใบไม้แห้งพบว่าไม่มีการแตกประทุเหมือนถ่านไม้ทั่วไป อีกทั้งไม่มีควันและกลิ่น สามารถรักษาความร้อนสม่ำเสมอ
4. ลักษณะทางกายภาพและเคมีของถ่านชีวมวลใบไม้แห้ง
พารามิเตอร์ | สภาพนำส่ง | สภาพน้ำหนักแห้ง |
ค่าความชื้น (%) | 6.75 | – |
สารระเหย (%) | 27.43 | 29.41 |
ถ่านคงตัว (%) | 44.31 | 47.52 |
เถ้า (%) | 21.51 | 23.07 |
ไฮโดรเจน (%) | 2.66 | 2.05 |
คาร์บอน (%) | 59.98 | 64.33 |
ไนโตรเจน (%) | 1.21 | 1.26 |
ออกซิเจน (%) | 14.64 | 9.26 |
ซัลเฟอร์ (%) | 0.00 | 0.00 |
ค่าความร้อนสูง (kcal/kg) | 5,000 | 5,360 |
ค่าความร้อนต่ำ (kcal/kg) | 4,870 | 5,220 |
เรียบเรียงโดย คุณมัลลิกา กิจเจริญ/คุณพรฤดี คำแก้ว