เครื่องผลิตถ่านหิน หรือที่เรียกว่าเครื่องไพโรไลซิสชีวมวล เป็นระบบที่ใช้แปลงวัตถุดิบอินทรีย์ให้กลายเป็นถ่านหินและผลิตภัณฑ์พลอยได้ต่างๆ เช่น น้ำส้มสายชูจากไม้ น้ำมันชีวภาพ และก๊าซที่สามารถใช้เผาไหม้ได้ โดยใช้ออกซิเจนในปริมาณที่จำกัด กระบวนการนี้โดยทั่วไปจะประกอบด้วยขั้นตอนการทำให้วัตถุดิบแห้ง การให้ความร้อนเพื่อเริ่มต้นกระบวนการไพโรไลซิส การทำให้ส่วนประกอบที่ระเหยง่ายเกิดการคาร์บอไนซ์ และการทำให้ผงคาร์บอนที่ได้เย็นลง

ระบบส่วนใหญ่สามารถจัดการกับชีวมวลได้หลากหลายประเภท ซึ่งรวมถึงขยะจากไม้ (ฝุ่นไม้ ชิปไม้ ชิ้นไม้ที่ถูกตัดออก) ขยะจากการเกษตร (ฟาง ก้านพืช เปลือกพืช) ขยะจากการป่าไม้ พืชเพื่อผลิตพลังงาน และขยะจากพื้นที่สีเขียวหรือสวนในเขตเมืองบางประเภทด้วย ความชื้นของวัตถุดิบ ขนาดอนุภาค และความเนียนของวัตถุดิบล้วนมีผลต่อประสิทธิภาพการใช้งาน ดังนั้นจึงมักมีการแนะนำให้ทำการปรับแต่งวัตถุดิบก่อนนำไปใช้งาน เช่น การบดเป็นชิ้นเล็กๆ หรือการทำเป็นเม็ด เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

ไบโอคาร์คือถ่านที่ผลิตขึ้นจากชีวมวลโดยพื้นฐานแล้ว ไบโอคาร์สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็งสำหรับการผลิตพลังงาน ใช้เป็นสารปรับปรุงดินและปุ๋ยอินทรีย์ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติในการกักเก็บคาร์บอนอีกด้วย

ผลพลอยได้ที่พบได้ทั่วไปจากการเผาไหม้ชีวมวล ได้แก่ น้ำส้มสายชูจากไม้ (กรดไพโรลิเนียส) น้ำมันดิน น้ำมันชีวภาพ และก๊าซไซง์ น้ำส้มสายชูจากไม้สามารถนำไปใช้ในการเกษตรกรรม หรือใช้เป็นวัตถุดิบทางเคมีได้ ส่วนน้ำมันดินและน้ำมันชีวภาพนั้นสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรม หรือผ่านการกลั่นให้บริสุทธิ์เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ ก๊าซไซง์สามารถนำมาใช้เป็นแหล่งความร้อนสำหรับกระบวนการผลิตต่าง ๆ หรือนำไปผ่านการบำบัดเพื่อใช้ในการผลิตไฟฟ้าก็ได้

ปริมาณการผลิตที่ได้จะขึ้นอยู่กับวัสดุเชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้ และคุณสมบัติที่ต้องการของชีวคาร์บอน ช่วงค่าวัสดุต้นทางสำหรับการผลิตไบโอมาสที่พบได้ทั่วไปคือ:

เครื่องผลิตถ่านหินแบบกลุ่ม: ผลิตได้ 1–15 ตันต่อวัน

ระบบการผลิตไบโอคาร์ที่มีลักษณะเป็นกระบวนการผลิตแบบกึ่งต่อเนื่อง: สามารถผลิตได้ประมาณ 5–20 ตันต่อวัน

ระบบการผลิตไบโอคาร์ที่มีลักษณะเป็นกระบวนการผลิตแบบกึ่งต่อเนื่อง: สามารถผลิตได้ประมาณ 5–20 ตันต่อวัน

เตาคาร์บอไนซ์แบบต่อเนื่องสมบูรณ์: กำลังการผลิต 1–5 ตันต่อชั่วโมง

ตัวเลขที่แน่นอนจะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้น ประเภทวัสดุที่ใช้ในการผลิต การออกแบบเตาปฏิกรณ์ และว่ามีการเก็บผลิตภัณฑ์พลอยได้เพื่อนำกลับมาใช้เป็นพลังงานหรือไม่

ระบบที่ใช้งานได้อย่างต่อเนื่องโดยสมบูรณ์: ออกแบบมาสำหรับการใช้งานในปริมาณมากตลอด 24 ชั่วโมง 7 วัน พร้อมระบบในการใส่วัตถุดิบและถอดวัตถุดิบอัตโนมัติ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ซึ่งต้องการประสิทธิภาพการผลิตสูงสุดและการแทรกแซงด้วยมือน้อยที่สุด

แบบกึ่งต่อเนื่อง: ให้ความสมดุลระหว่างความอัตโนมัติและความยืดหยุ่น วัสดุจะถูกนำเข้ามาและผ่านกระบวนการไพโรไลซิสอย่างต่อเนื่อง แต่จะถูกปล่อยออกมาเป็นระยะๆ เหมาะสำหรับการดำเนินงานในขนาดกลางถึงขนาดใหญ่

แบบบัตช์: เป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุด โดยจะมีการนำวัสดุเข้าไปในห้องปฏิบัติการ ทำการเผาไหม้ให้เสร็จสมบูรณ์ จากนั้นจึงนำวัสดุออกมา เหมาะสำหรับการดำเนินงานขนาดเล็ก การทดสอบวัสดุใหม่ หรือในกรณีที่ความต้องการในการผลิตเป็นไปอย่างไม่สม่ำเสมอหรือในปริมาณที่น้อย

คุณสมบัติที่พบได้ทั่วไปสำหรับวัสดุเชื้อเพลิงชีวมวลที่ใช้ในโรงงานผลิตคาร์บอนแบบต่อเนื่อง ได้แก่ ขนาดอนุภาคต้องน้อยกว่า 20 มิลลิเมตร โดยอย่าง 이상ควรอยู่ในช่วง 8–12 มิลลิเมตร และปริมาณความชื้นโดยทั่วไปต้องน้อยกว่า 15%

ปริมาณถ่านที่ได้จะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุและเงื่อนไขในการทำให้เกิดการคาร์บอไนซ์ ตัวอย่างเช่น สำหรับชิปไม้ เปลือกข้าว และเปลือกมะพร้าวที่บดละเอียดแล้ว วัสดุ 1 ตันที่มีปริมาณความชื้นต่ำกว่า 10% จะสามารถผลิตถ่านได้ประมาณ 260–310 กิโลกรัม ซึ่งอัตราการผลิตถ่านจะอยู่ที่ 3:1 นั่นคือ วัสดุดิบ 3 ตันจะให้ถ่านได้ 1 ตัน

ต้นทุนในการลงทุนเครื่องผลิตถ่านจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรุ่นของเครื่อง กำลังการผลิต และตัวเลือกอุปกรณ์ที่ใช้ในสายการผลิต ราคาขายอุปกรณ์สำหรับผลิตถ่านหินอยู่ที่ประมาณ 20,000 ดอลลาร์สหรัฐไปจนถึง 1,650,000 ดอลลาร์สหรัฐ ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานประกอบด้วยค่าพลังงาน ค่าบำรุงรักษา ค่าจัดการวัตถุดิบ และค่าสินค้าที่ใช้จนหมดไป อัตราผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) จะเพิ่มขึ้นเมื่อมีปริมาณการผลิตที่สูงขึ้น การใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพ ยอดขายผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการผลิตมีความมั่นคง และค่าใช้จ่ายในการกำจัดของเสียลดลง เพื่อให้ได้ตัวเลขที่แม่นยำ ควรจัดทำเอกสารเสนอราคาที่เหมาะสมกับสถานที่นั้นๆ รวมถึงแผนธุรกิจที่มีรายละเอียดครบถ้วน

ใช่ครับ โรงงานผลิตไบโอคาร์ในยุคปัจจุบันได้มีการปรับปรุงการใช้พลังงานให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยการทำความสะอาดก๊าซที่สามารถเผาไหม้ได้และนำความร้อนที่เกิดขึ้นกลับมาใช้ใหม่ พลังงานที่ได้จากก๊าซซินที่ถูกกู้คืนมานั้นสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ในการให้ความร้อนกับเตาคาร์บอไนเซชัน ซึ่งจะช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงจากภายนอกและลดต้นทุนในการดำเนินการได้

ใช่ครับ โรงงานผลิตไฟฟ้าจากชีวมวลของเราได้นำเทคโนโลยีการบำบัดหลายขั้นตอนมาใช้ร่วมกัน เช่น การกำจัดฝุ่น การทำให้ก๊าซกรดเป็นกลางโดยใช้หอพ่นสาร และการดูดซับก๊าซโดยใช้คาร์บอนอะคติเวต เป็นต้น