“เตาชีวมวลปั้นมือ” เปลี่ยนปัญหาหมอกควันเป็นพลังงาน

ขณะที่ชาวกรุงกำลังเผชิญปัญหาฝุ่นควันขั้นวิกฤต ช่วงนี้ชาวเหนือเองก็กำลังเผชิญปัญหาหมอกควัน ซึ่งเราทราบกันดีว่าสาเหตุหลักๆ มาจาก “การเผา” ตั้งแต่ การเผาเศษกิ่งไม้เล็กๆ จากการตัดแต่งสวนหน้าบ้าน ไปจนถึงการเผาเศษวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร ไม่ว่าจะรณรงค์หรือขนเทคโนโลยีเปลี่ยนชีวมวลเหล่านั้นให้เป็นพลังงานกันสักเท่าไร แต่แนวทางแก้ปัญหาก็ยังไม่ตอบโจทย์วิถีของคนในพื้นที่ ทว่าก็ต้องสู้รบกับปัญหากันอีกสักตั้ง

“เตาแก็สซิไฟเออร์แบบปั้นมือ” เตาชีวมวลแบบดี.ไอ.วาย (D.I.Y – Do It Yourself) ที่ใครๆ ก็ปั้นเองได้ เป็นเทคโนโลยีที่สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) นำไปถ่ายทอดให้แก่ สมาชิกสภาองค์กรชุมชนตำบลแม่ปั๋ง อ.พร้าว จ.เชียงใหม่ เพื่อเป็นการแก้ปัญหาหมอกควันที่สาเหตุ

เมื่อปี พ.ศ.2557 ชุมชนตำบลแม่ปั๋งมีปัญหาเรื่องน้ำแล้งและเรื่องหมอกควัน ซึ่งช่วง 3 ปีหลังจากนั้นกลุ่มสำนึกรักษ์บ้านเกิดได้ทำโครงการเกี่ยวกับปลูกป่าต้นน้ำ กระทั่งเข้าสู่ปี พ.ศ.2560 จึงได้ทำโครงการลดหมอกควัน เนื่องจากในหมู่บ้านในตำบลแม่ปั๋งแห่งนี้มีต้นลำไยจำนวนมาก เมื่อเก็บเกี่ยวลำไยเสร็จแล้วเกษตรกรจะตัดกิ่งลำไยและเผาทิ้ง ทำให้เกิดปัญหาหมอกควัน

ปัญหาหมอกควันที่เกิดขึ้นนำไปสู่การเรียกร้องต่อทางผู้ใหญ่บ้าน ซึ่งสภาชุมชนและคนในหมู่บ้าน รวมถึงทีมวิจัยจาก สวทช.จึงรวมมือกันเพื่อหาแนวทางลดปัญหาหมอกควัน ซึ่งแนวทางแก้ไขคือนำกิ่งลำไยไปเผาใน “เตาแก๊สซิไฟเออร์แบบปั้นมือ” ที่ทีมวิจัย สวทช.พัฒนาขึ้น เพื่อลดพฤติกรรมการเผาทิ้ง และให้เกิดรายได้ในชุมชนจากการขายเตาชีวมวลดังกล่าว

วิสูตร อาสนวิจิตร อาจารย์ประจำมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีล้านนา อธิบายแก่ทีมข่าวผู้จัดการวิทยาศาสตร์ว่า “เตาแก็สซิไฟเออร์แบบปั้นมือ” นั้นเป็นเตาชีวมวลที่ชาวชุมชนสามารถปั้นได้ด้วยมือ ซึ่งมีวัสดุอุปกรณ์และส่วนผสม ดังนี้ 1.เนื้อเตา มีส่วนผสมของ ดินเหนียว 1 ส่วน ทราย 2 ส่วน ปูน 1 ส่วนและแกลบ 0.5 ส่วน 2.แบบเตา 3.ท่อใยหินขนาด 4 นิ้ว 4.แผ่นสังกะสีเบอร์ 30 และ 5.ตะปูเกลียว ส่วนเชื้อเพลิงของเตาชีวมวลนี้คือซังข้าวโพดและเศษชีวมวล

"ตัวเนื้อเตาจะเป็นวัสดุที่สามารถหาได้ในหมู่บ้าน ซึ่งอัตราส่วนและวิธีการทำได้ทำการปรับมาจากสูตรที่ สวทช.ได้นำมาเผยแพร่ เพื่อให้เข้ากับวัตถุดิบของหมู่บ้าน อีกทั้งเรื่องเครื่องมือในการใช้หล่อแบบและการทำรูที่เตา รวมถึงแบบในการทำที่อุดทางเข้าอากาศทั้งด้านบนและด้านล่าง" วิสูตรอธิบาย

เตาแก็สซิไฟเออร์แบบปั้นมือนี้เป็นงานวิจัยร่วมระหว่างมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา และ สวทช. โดยมีผู้ค้นคิดคือ องอาจ ส่องสี นักวิจัยอิสระและผู้ประดิษฐ์ ซึ่งเขาบอกแก่ทีมข่าวว่า ช่วงปี พ.ศ.2555 เขาได้ออกไปถ่ายทอดเทคโนโลยีผ่านโครงการของคลีนิคเทคโนโลยี ของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แล้วพบว่ามีซังข้าวโพดเหลือทิ้งปริมาณมาก แต่ชาวบ้านยังใช้ฟืนในการหุงหาอาหาร และยังพบปัญหาเรื่องเชื้อเพลิงจากซังข้าวโพด ที่เกิดควันมากแต่ให้เปลวไฟน้อย เขาจึงได้ขอทุนและความร่วมมือจาก สวทช.ในการออกแบบเตาสำหรับใช้ซังข้าวโพดเป็นเชื้อเพลิง โดยเน้นเรื่องกระบวนการผลิตทำที่ง่าย ราคาถูก สามารถทำได้ในทุกพื้นที่ ไม่ต้องอาศัยความสามารถของผู้เชี่ยวชาญ

นายพันธวัฒน์ ไชยวรรณ์ นักวิเคราะห์อาวุธโส สวทช.เครือข่ายภาคเหนือ ซึ่งเป็นผู้ประสานงานโครงการกล่าวว่า การทำงานของเตาแก็สซิไฟเออร์คือ ต้องมีอากาศเข้าไปจุดเชื้อเพลิงในรอบที่หนึ่งเพื่อให้เกิดแก็สขึ้น และมีอากาศจากช่องที่สองเพื่อไปจุดควันให้ติด แต่เตานี้มีลักษณะเป็นกึ่งแก็สซิไฟเออร์ ซึ่งวัสดุที่นำมาทำจะเป็นวัสดุที่หาได้ทั่วไปในพื้นที่จากนั้นนำมาผสมในอัตราส่วนที่เหมาะสม เพื่อให้เตาสามารถทนความร้อนได้ 300 - 400 องศาเซลเซียสโดยไม่ร้าว

หลักหารของเตาแก็สซิไฟเออร์นั้นจะใช้อากาศบางส่วน โดยอุดทางเข้าของอากาศทั้งบนและล่าง เพื่อให้อากาศบางส่วนเข้าไปเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ห้องเผา เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นประมาณ 300 - 400 องศาเซลเซียส จะไปเร่งปฏิกิริยาต่อเนื่องอื่นๆ เพื่อเปลี่ยนเชื้อเพลิงแข็งให้กลายเป็นก๊าซเชื้อเพลิง ได้แก่ ก๊าซมีเทน ไฮโดรเจน ก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์

"เมื่อก๊าซเหล่านี้ลอยขึ้นมาก็จะพบกับอากาศที่ถูกดูดขึ้นมาจากช่องสังกะสี ซึ่งเป็นเสมือนผนังชั้นนอกของเตาและไหลเข้ามาผ่านรูของเตาเข้ามาด้านในห้องเผา จากนั้นอากาศและก๊าซจะผสมกันเกิดการจุดติดไฟครั้งที่สอง การเจาะรูที่สังกะสีที่นำมาหุ้มเตาเป็นผนังชั้นที่สอง เพื่อให้อากาศไหลผ่านรูนั้นให้ไหลผ่านเข้าไปแล้วไปโผล่ที่ด้านบนของเตาเพื่อไปผสมกับควัน โดยอาศัยแรงของเปลวไฟและควันที่พุ่งขึ้นในการดูดอากาศเข้าไปผสม และทำให้เกิดความร้อนประสิทธิภาพสูง อย่างเช่นเมื่อเราจุดซังข้าวโพดจนเต็มเตาแล้ว เปลวไฟจะพุ่งสูงขึ้นประมาณ 60 - 70 เซนติเมตร"

องอาจยังกล่าวอีกว่าเตานี้สามารถทำให้เชื้อเพลิงแห้ง โดยการไล่ความชื้นออกจากเชื้อเพลิงที่ใส่รอไว้ในส่วนท่อที่ยื่นออกไปนอกเตา ซึ่งเป็นการอบเชื้อเพลิงให้แห้ง เมื่อเชื้อเพลิงด้านในหมด ก็สามารถเปิดที่อุดเตาแล้วใช้ไม้ดันเชื้อเพลิงที่พักไว้ให้เข้าไปเผาต่อได้เลย โดยเชื้อเพลิงที่นำมาใช้ได้ต้องไม่มีความชื้นเกิน 30% เพราะหากเกินกว่านั้นจะทำให้เกิดควันมาก

"จากการนำไปทดลองใช้ ปรากฏว่าฃ1 ครอบครัวใช้เชื้อเพลิงซังข้าวโพดประมาณ 2 กิโลกรัมเพื่อประกอบอาหารได้ 3 มื้อ ถ้าเทียบปริมาณซักข้าวโพดประมาณ 3 กิโลกรัมจะเท่ากับแก๊ส LPG ที่ใช้ในการหุงต้มประมาณ 1 กิโลกรัม ทำให้ชาวบ้านสามารถลดต้นทุนในการประกอบอาหารได้ และจากการนำไปทดลองทอดแคปหมู พบว่าในการทอด 1 ชั่วโมงนั้นใช้เชื้อเพลิงซังข้าวโพดประมาณครึ่งกระสอบ เทียบเท่าแก็ส LPG ประมาณ 3 กิโลกรัม"

นอกจากนี้ยังใช้กิ่งไม้ที่ได้จากการตัดแต่งกิ่ง ทั้งกิ่งลำไย กิ่งมะม่วง หรือกิ่งลิ้นจี่เป็นเชื้อเพลิงแทนซังข้าวโพดได้ ซึ่งองอาจระบุอีกว่าค่าความร้อนเตาแก็สซิไฟเออร์นี้สูงกว่าเตาถ่านทั่วไป อีกทั้งใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่า ก่อควันน้อยมาก ก้นหม้อไม่ดำ สามารถเพิ่ม ลดหรือหรี่เปลวไฟได้ง่าย ให้ความร้อนได้เร็วกว่า ไม่ร้าวง่าย และซ่อมแซมได้ง่าย อีกทั้งตอบโจทย์เรื่องการลดปัญหาหมอกควันได้ จากการที่ลดการเกิดควันจากการเผากิ่งไม้หรือซังข้าวโพดทิ้งอย่างเปล่าประโยชน์