เครื่องจักรแปรรูปไม้: หัวใจสำคัญของการผลิตพลังงานชีวมวล

สายการผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลมีเครื่องจักรหลักอยู่สี่ตัว เลือกผิดตัวเดียว ต้นทุนต่อตันเปลี่ยนทั้งสาย บทความนี้อธิบายว่าแต่ละตัวทำอะไรและตัดสินใจจากอะไร

สี่เครื่องหลักในสายการผลิต

เครื่องสับไม้ (Wood Chipper) เปลี่ยนท่อนไม้และเศษไม้เป็นชิ้นตามขนาดที่กำหนด เป็นจุดแรกที่กำหนดว่าปลายทางจะได้ชิ้นสม่ำเสมอหรือไม่ ถ้าใบมีดทื่อ จะได้ชิ้นยาวและใหญ่เกินขนาดมากขึ้น ใช้เวลาสับนานขึ้นราว 30% และกินเชื้อเพลิงเพิ่มราว 39% (สัดส่วนเศษละเอียดไม่ได้เพิ่มขึ้น)

เครื่องบดย่อย (Hammer Mill) ใช้เมื่อจะทำไม้อัดเม็ด บดชิ้นไม้ให้ละเอียดพอที่จะอัดเป็นเม็ดได้ ขนาดตะแกรงเป็นตัวกำหนดความละเอียด

เครื่องอบแห้ง (Dryer) ลดความชื้นจากราว 40–50% ลงมาที่ราว 10% ก่อนอัดเม็ด เป็นเครื่องที่กินพลังงานมากที่สุดในสาย ราว 70% ของพลังงานทั้งสาย และเป็นตัวหลักที่ทำให้ต้นทุนไม้อัดเม็ดสูงกว่าชิ้นไม้สับ

เครื่องอัดเม็ด (Pellet Mill) อัดผงไม้ผ่านแม่พิมพ์ด้วยแรงดันสูง ความร้อนจากแรงเสียดทานทำให้ลิกนินในไม้อ่อนตัวและยึดเม็ดไว้เอง โดยไม่ต้องเติมกาว

ทำไมชิ้นไม้สับถึงถูกกว่าไม้อัดเม็ดมาก

ดูจากจำนวนขั้นตอนก็เห็นคำตอบ

ชิ้นไม้สับใช้แค่ คัดแยก → สับ → ส่ง

ไม้อัดเม็ดใช้ คัดแยก → สับ → บด → อบ → อัดเม็ด → ทำให้เย็น → คัดขนาด → ส่ง

ขั้นตอนอบอย่างเดียวกินพลังงานมหาศาล เพราะต้องระเหยน้ำออกจากไม้หลายสิบเปอร์เซ็นต์ ตัวอย่างจากงานวิจัย การอบใช้ราว 350 kWh ต่อตัน ขณะที่การอัดเม็ดใช้ราว 49 kWh ต่อตัน

วัตถุดิบเองก็ต้องใช้มากกว่าด้วย ไม้อัดเม็ดหนึ่งตันที่ความชื้น 9% มีเนื้อไม้แห้งราว 910 กิโลกรัม ซึ่งต้องใช้ไม้ความชื้นราว 43% ประมาณ 1.6 ตัน แค่ค่าวัตถุดิบต่อตันก็ราว 1.6 เท่าของชิ้นไม้สับแล้ว ก่อนบวกค่าอบ

Wood chip กับ Wood pellet ต่างกันตรงไหน

	ชิ้นไม้สับ	ไม้ยางพาราอัดเม็ด
ค่าความร้อน	~2,200 Kcal/Kg	~4,000 Kcal/Kg
ความชื้น	~43%	~9%
ความหนาแน่น	ต่ำ กินพื้นที่กอง	สูง เก็บและขนง่าย
ขั้นตอนผลิต	3 ขั้น	8 ขั้น
เหมาะกับ	หม้อไอน้ำและโรงไฟฟ้าที่มีลานกอง	พื้นที่จำกัด ป้อนอัตโนมัติ

อ่านเกณฑ์ตัดสินแบบละเอียดที่ชิ้นไม้สับ vs ไม้อัดเม็ด

สิ่งที่คนลงทุนสาย pellet มักคำนวณพลาด

ประเมินความชื้นวัตถุดิบต่ำเกินจริง คำนวณ ROI จากไม้ความชื้น 30% แต่ของจริงที่รับได้คือ 45% เครื่องอบต้องทำงานหนักกว่าที่ออกแบบ กำลังผลิตจึงไม่ถึงเป้า

ลืมต้นทุนการคัดแยก ถ้าวัตถุดิบมีดินปน ใบมีดและชิ้นส่วนที่สัมผัสวัตถุดิบจะสึกเร็วขึ้น ควรเผื่อค่าซ่อมบำรุงเพิ่ม

ดูราคาเครื่องแทนต้นทุนต่อตัน เครื่องถูกที่กินไฟมากและหยุดซ่อมบ่อย แพงกว่าเครื่องแพงที่เดินได้ต่อเนื่องเมื่อคิดตลอดอายุใช้งาน

ปรึกษาก่อนลงทุน

เราเดินสายการผลิตนี้เองทุกวันที่โรงงานตรัง ให้คำปรึกษาได้ตั้งแต่การคัดแยกวัตถุดิบไปจนถึงสเปคเครื่อง โดยไม่ได้เป็นตัวแทนขายเครื่อง โทร 092-392-2292

อ่านต่อ: เมื่อตลาดเชื้อเพลิงร้อน ทำไมตัดสินใจเร็วเกินไปถึงแพง

ที่มาของข้อมูล

• FAO (Krajnc), Wood Fuels Handbook (2015)
• Tumuluru, Idaho National Laboratory, INL/JOU-15-34655
• Nati & Spinelli, FORMEC 2010 proceedings paper (2010)
• Nati, Eliasson & Spinelli, Croatian Journal of Forest Engineering paper
• Roy et al., Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory report (2020)
• Naimi et al., Biomass Conversion and Biorefinery paper