ลานซักล้าง

แรกทีเดียว สองจิตสองใจอยู่ว่าจะลองที่บ้านซึ่งหาอุปกรณ์ได้ง่ายหรือว่าจะยกไปทำที่สวนป่าซึ่งขนเครื่องมือไปแล้วบางส่วน

ในที่สุดก็คิดว่าไปทำที่สวนป่าดีกว่าครับ จะได้มีคนช่วยกันดูหลายๆ คน

เตาเผาถ่านไบโอชาร์แบบพัดลมนี้ เป็นถังทรงกระบอกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางแตกต่างกัน (แต่ความสูงเท่ากัน) ซ้อนกันอยู่สามถัง เมื่อมองจากด้านบน (Top View) ก็จะเห็นเป็นวงกลมสามวงซ้อนกันอยู่โดยมีจุดศูนย์กลางร่วมกัน

ถังนอก เราติดพัดลม (กระแสตรงสำหรับคอมพิวเตอร์) เป่าลมเข้าถังนอกในแนวเฉียง เพื่อให้ลมที่วิ่งในถังนอก (พื้นที่สีน้ำเงิน วงนอกสุด) หมุนทวนเข็มนาฬิกา ลมที่เป่านี้ เป่าในจุดเดียวก็ได้ อากาศในถังนอกซึ่งไม่มีที่ไป ก็จะพาทุกอณูหมุนตามกันไปทวนเข็มนาฬิกาตามแรงลมเป่า

ถังกลาง ผมจะเจาะร่องสูงสัก 1 นิ้วจากของล่าง ดัดให้ลมหมุนจากถังนอก รั่วเข้าไปถังกลางได้ และเหนี่ยวนำให้อากาศในถังกลาง (พื้นที่สีแดง วงกลาง) หมุนทวนเข็มนาฬิกาเช่นกัน

ส่วนถังใน เจาะช่องเปิดเล็กๆ แล้วดัดจนลมจากถังใน (พื้นที่สีเทา วงในสุด) ไหลมมองมาถังกลาง (พื้นที่สีแดง) ได้โดยไหลทวนเข็มนาฬิกาเช่นกัน

อ่านต่อ »

เรื่องนี้ ที่จริงควรจะอยู่ในชุด ผลิต Biochar อย่างจริงจัง แต่เนื่องจากกรณีนี้ เป็นกรณีของสวนป่า จึงแยกออกมาเขียนนะครับ

เรื่องนี้ได้ยินมาจากครูบาซึ่งเพิ่งเล่าให้ฟังเมื่อตอนผมถามเรื่องเตาเผาถ่าน สวนป่ามีเตาเผาถ่านขนาดใหญ่อยู่ 5 เตา เตาเล็กอีกต่างหาก ก็ตามประสาคนไม่รู้เรื่องละครับ ผมถามว่าเวลาเผาถ่านในเตาใหญ่ใช้เวลากี่วัน ถ้าผมจำไม่ผิด ครูบาว่า 14 วันกว่าจะมอดสนิท แต่ครูบายังเล่าเพิ่มเติมว่าพอจุดเตาไปได้สักพัก ก็จะมีควันที่เหม็นมาก เรียกว่าควันบ้า มีอยู่คราวหนึ่ง จุดทั้ง 5 เตา แล้วควันบ้าเกิดออกมาพร้อมกัน เหม็นตลบอบอวลไปทั้งป่า ขนาดที่อยู่สวนป่าไม่ได้ ต้องชวนแม่หวีหนีเข้าไปในอำเภอ

เรื่องนี้ซีเรียสครับ ควันบ้า ที่มีสี มีกลิ่น แสดงถึงการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ดูจากลักษณะของเตาก็คาดว่าเป็นอย่างนั้น ก๊าซที่ออกมานี้น่าจะเป็นก๊าซพิษด้วยซ้ำไปนะครับ ร่างกายจึงบอกว่าเหม็นเพื่อที่จะไปให้พ้น แต่ไม่ร้ายเท่าน้ำมันดิน (tar) ที่ออกมาพร้อมกันควัน จะยิ่งทำให้ไอ

ดังนั้น น่าจะดีกว่าที่จะสร้างเตาเผาถ่านอีกสักเตาหนึ่ง แต่ดูให้เป็นการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ คือไม่มีกลิ่น ไม่มีควัน ซึ่งในบันทึก [ทริปสวนป่า 6-8 ม.ค.] มีการทดลองเผ่าถ่าน Biochar เป็นที่สนุกสนาน เป็นถ่านคุณภาพดี แล้วใช้เวลาไม่นาน เราใช้ความร้อนเผาถังซึ่งบรรจุเศษไม้เอาไว้ เมื่อเศษไม้ในถังได้รับความร้อน ก็จะคายควันออกมา แล้วควันนี้ติดไฟได้ ก็ให้ความร้อนเผาถังอีกเป็นลูกโซ่ ดังนั้นการเผาถ่านในลักษณะนี้ ใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าการเผาถ่านปกติ

แต่ว่าการเผาถัง ก็จะได้มากได้น้อยก็แล้วแต่ขนาดของถัง (ซึ่งอย่างเก่ง ที่หาได้มักเป็นถัง 200 ลิตร) แล้วจะได้ถ่านประมาณหนึ่งในสามของปริมาตรถัง ถ้ามีไม้จะเผาเยอะ ก็ต้องเผาหลายครั้ง แต่ทีนี้ถ้าหากเราสามารถเผาไม้ได้ทีละตันหรือตันครึ่ง สัดส่วนของไม้ที่เป็นเชื้อเพลิงก็จะน้อยลงมา ซึ่งเมื่อเผาถ่านแล้ว จะได้ถ่าน 300-500 กก.ภายในเวลา 8-10 ชั่วโมง (แทนที่จะเป็นสองอาทิตย์) สัปดาห์หนึ่งเผาสามครั้ง — เผาวันหนึ่งตอนกลางวัน ส่วนคืนนั้นก็ปล่อยให้เย็น เช้าขึ้นเอาถ่านออก เย็นๆก็ขนไม้ลงไปในเตา รุ่งเช้าเผาอีก รอบละสองวัน สัปดาห์หนึ่งเผาไม้สามตัน ได้ถ่านหนึ่งตัน จ้างคนงานหกวันต่อสัปดาห์ จ้างผู้ใหญ่วันเว้นวันในวันที่ขนถ่านขนไม้เข้าออกจากเตา และจ้างเด็กวันเว้นวันสำหรับเอาถ่านใส่กระสอบ

อ่านต่อ »

วิดีโอคลิปอันนี้ คล้ายกับการทดลองที่สวนป่าครับ เป็นเตาเผาถ่าน biochar อย่างง่าย ซึ่งสร้างได้เอง

อ่านต่อ »

วันนี้เอาเตาเผาถ่าน Biochar ในลักษณะของถังกลมมาให้ดูอีกสามแบบครับ

แต่หลักการยังคงเดิม คือเผาให้ความร้อนแก่ไม้ (หรือ biomass) จะเกิด gasification แล้วเอาก๊าซนั้นมาเผาให้ความร้อน วิธีการนี้ จึงประหยัดเชื้อเพลิงในการเผาถ่านมาก แถมได้ถ่าน Biochar เอาไปปรับปรุงดินด้วย

อ่านต่อ »

บ่ายนี้มีโทรศัพท์มาแสดงความเห็นว่า บันทึกชุด ผลิต Biochar อย่างจริงจัง น่าจะมีนัยอะไรบางอย่าง

มีครับ ผมไม่ใช่คนมีลับลมคมนัยอะไรหรอก แต่มักไม่บอกอะไรตรงๆ เหมือนเขียนตำรา ถ้าไม่ได้เอาไปพิจารณา ก็คงไม่ได้อะไรไป ถึงแม้คิดไปผิดทาง ก็ยังได้คิด ไม่เชื่ออะไรง่ายๆ เหมือนถูกจูงจมูก แต่หากคิดได้ดีกว่าผม ก็ดีเลย ผมจะได้เรียนไปด้วย

ตั้งแต่ประเทศไทยเริ่ม “พัฒนาประเทศ” ด้วยแผนพัฒนาเศรษฐกิจแห่งชาติ มีการปรับปรุงกระบวนการผลิตอย่างมโหฬาร เละกันไปทั่วทุกหัวระแหง ตั้งแต่การศึกษา อุตสาหกรรม​ … ไปยันความเป็นมนุษย์

ทางด้านการเกษตร นอกจากเปลี่ยนไปเป็นพืชเชิงเดี่ยวซึ่งทำลายความหลากหลายของพืชพันธุ์แล้ว ยังมีการเร่งผลผลิตด้วยปุ๋ยเคมีอีก ปุ๋ยนี้มีการกำหนดสูตรว่าจะต้องอยู่ในสัดส่วนของธาตุอาหารสำคัญของพืชสามอย่างคือ ไนโตรเจน(N) ฟอสฟอรัส(P) และ โปแตสเซียม(K) ธาตุอาหารของพืชนั้นมีมากกว่าสามชนิดนี้ แล้วยังมี ค่า pH ความร่วนซุยของดิน ความชื้นในดิน และจุลินทรีย์ในดิน ซึ่งต่างทำหน้าที่สอดประสานกับรากพืช ลำเลียงธาตุอาการผ่านระบบรากไปสร้างเป็นความเจริญเติบโตให้แก่ต้นไม้

แต่การใช้ปุ๋ยเคมี (และยาฆ่าแมลง ยาฆ่าหญ้า) มาเป็นเวลาหลายสิบปี ทำให้ดินเสื่อมสภาพ ดินชั้นบนแข็ง แล้วเพื่อเร่งผลผลิต เราก็ถางแหลก ต้นไม้ใหญ่หายไปหมด เมื่อร่มเงาหายไป ดินก็ถูกแดดเผาโดยตรง ยิ่งไปเร่งอาการดินแข็งดินแตก เลนและบ่อปลักกลายเป็นดินดาน ยิ่งทำให้ความชื้นในดินต่ำ

เมื่อดินแข็ง น้ำซึมจึงผ่านได้ยาก ทำให้ความชุ่มชื้นในดินต่ำ รากพืชที่อยู่ต่ำลงไป ก็ไชไปหาอาหารได้ลำบากขึ้น นำอาหารไปเลี้ยงลำต้นได้ลำบาก

น้ำท่วมใหญ่คราวนี้ มีฝนตกลงมามาก แต่ที่เราไม่ค่อยฉุกใจคิดกันก็คือฝนที่ตกลงมา ซึมลงไปในดินได้น้อย เพราะดินเราแข็ง ฝนตกลงมาเจอดินแข็ง แทนที่จะซึมลงไปข้างล่างเป็นต้นน้ำลำธาร ก็ไหลไปทางข้างๆ บ่าลงมา หลายหุบ หลายแก่ง รวมกันเป็นน้ำป่าทะฃักเข้าท่วมบ้านเรือนไร่นา

ยิ่งกว่านั้นยังมีพื้นที่เป็นจำนวนมากที่น้ำท่วมขังเป็นเวลานานหลายเดือน จริงอยู่ที่ดินผิวหน้าอิ่มน้ำ ทำให้น้ำซึมลงไปข้างล่างได้ลำบาก แต่ก็น่าคิดเช่นกันว่าทำไมชั้นดินที่อิ่มน้ำ (½~1 เมตร) จึงไม่ถ่ายน้ำลงไปข้างล่าง

อ่านต่อ »

มีการทดลองใช้ Biochar ปรับปรุงดินในแปลงปลูกข้าวโพดที่มหาวิทยาลัยแห่งมลลัฐอิลินอยส์ ได้ข้อสังเกตว่า

… Scientists at the Illinois Sustainable Technology Center (ISTC) are exploring an innovative way to off-set fossil fuel use and greenhouse gas emissions: using pyrolysis at low temperatures to convert waste biomass into valuable products. Pyrolysis is a thermochemical conversion process where waste biomass is heated in the absence of oxygen to produce a series of energy products such as bio-oil, syngas, and biochar. Bio-oil and syngas can be captured and used as energy carriers. Also, bio-oil can be used at petroleum refineries as a feedstock that is greenhouse-gas-neutral and renewable.

Biochar can be used as a fuel or as a soil amendment. When used as a soil amendment, biochar can boost soil fertility, prevent soil erosion, and improve soil quality by raising soil pH, trapping moisture, attracting more beneficial fungi and microbes, improving cation exchange capacity, and helping the soil hold nutrient. Moreover, biochar is a more stable nutrient source than compost and manure. Therefore, biochar as a soil amendment can increase crop yields, reduce the need for chemical fertilizers, and minimize the adverse environmental effects of agrochemicals on the environment.

Another potentially enormous environmental benefit associated with biochar used in soil is that it can sequester atmospheric carbon. In the natural carbon cycle, plants take up CO2 from the atmosphere as they grow, and subsequently CO2 is emitted when the plant matter decomposes rapidly after the plants die. Thus, the overall natural cycle is carbon neutral. In contrast, pyrolysis can lock up this atmospheric carbon as biochar for long periods (e.g., centurial or even millennial time scales). Therefore, the biochar approach is an attractive solution to alleviating global warming concerns. James Lovelock, famous for his Gaia hypothesis, is now advocating biochar as “One last chance to save mankind“. …

อ่านต่อ »

บันทึกนี้ เป็นส่วนของชุดบันทึกหลายตอนชื่อ ผลิด Biochar อย่างจริงจัง

เป็นวิธีการเผาถ่าน Biochar แบบที่ง่ายที่สุด แต่สิ้นเปลืองเชื้อไฟที่สุด คือเอาไม้แห้ง หรือ biomass อื่นๆ ใส่ถัง 200 ลิตรไว้หลวมๆ โดยถังนี้มีฝาปิดสนิททั้งหัวและท้าย เจาะรูสำหรับก๊าซออกไม้ที่ฝารูหนึ่ง แล้วเอาถังไปเผาไฟดื้อๆ เลย

ในขณะที่เผา อาจจะสังเกตได้ว่าควันที่ออกมาจากภายในถังนั้น ติดไฟได้ (ควันนี้ ห้ามสูดดม และควรให้ติดไฟอยู่ตลอด)

อ่านต่อ »

เปลี่ยนเรื่องอย่างไม่มีปี่มีขลุ่ย

Biochar เป็นกรรมวิธีโบราณที่ชาวเผ่าอินคา ใช้ปรับปรุงดินที่เสื่อมสภาพแล้ว ให้กลายเป็นดินที่อุดมสมบูรณ์ขึ้นมาใหม่ได้ มีการนำ Biochar ไปทดลองในหลายที่ทั่วโลก ได้ผลออกมาในแนวเดียวกัน คือสภาพดินดีขึ้น พืชเติบโตและให้ผลผลิตเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งทางมลรัฐฟลอริด้าซึ่งเป็นดินทราย (คล้ายหรือแย่กว่าอีสาน) ก็มีรายงานว่าได้ผลดีมาก

Biochar นั้นไม่ใช่ถ่านธรรมดาหรอกนะครับ เป็นถ่านที่เผาในสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำ (ซึ่งถ้าเผาที่อุณหภูมิสูงด้วย+ออกซิเจนต่ำด้วย เรียกว่าถ่านกัมมัน activated carbon)

วินาทีที่ 30 ดินนาข้าวที่ไม่ได้ปรับปรุงด้วย Biochar วินาทีที่ 34 ดินนาที่ปรับปรุงด้วย Biochar ก่อนดำนา

อ่านต่อ »

บันทึกที่แล้ว เป็นการผลิต Biochar แบบง่าย แต่มีลักษณะใหญ่โตตามขนาดถังที่ใช้ ความร้อนจากไฟที่เผาถ่าน ต้องปล่อยทิ้งไปเฉยๆ

ในอัฟริกา สภาพแห้งแล้ง อากาศร้อน ครัวอยู่ในร่มซึ่งมักเป็นในกระท่อมหรือในบ้านดิน ควันไฟจากการหุงหาอาหารก่อปัญหาสุขภาวะซ้ำซ้อน เพื่อแก้ปัญหาปัญหานี้ จะต้องทำให้การเผาไหม้บริสุทธิ์ให้มากที่สุด กำจัดควันไฟ กำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ ในการนี้ นาย Folke Günther ชาวสวีเดน ก็ได้ออกแบบ Anila stove เป็นเตาหุงต้มขนาดเล็ก ตามหลักการ microgasification ซึ่งมีคลิปการทดลองข้างล่าง

ช่วงที่จุดเตาแรกๆ มีควันออกมาเนื่องจากเชื้อเพลิงไม่แห้ง แต่เมื่อความร้อนมากพอที่ทำให้เกิดกระบวนการ gasification เป็นการเผาไหม้ก๊าซที่ได้จากไม้แล้ว ควันก็หายไป

อ่านต่อ »

หลักการผลิตถ่าน Biochar นั้น เกี่ยวพันกับกระบวนการ Gasification กล่าวคือเราใช้ความร้อน ไปทำลายพันธะทางเคมีของ biomass ที่แห้ง เช่น เศษไม้ เศษหญ้า มูลไก่ มูลโค มูลหมู — ถ้า biomass แห้ง จะทำให้อุณหภูมิที่ต้องการให้เกิดกระบวนการเปลี่ยนแปลงเป็นถ่าน (carbonization) ลดลงได้ เป็นการประหยัดเชื้อเพลิงและประหยัดเวลา

วิธีที่ง่ายที่สุด คือใช้ถังสองใบที่มีขนาดไม่เท่ากัน มีก้น ไม่มีฝา เป็นอุปกรณ์

ถังใบเล็ก ใส่ biomass แห้ง ที่ต้องการจะเปลี่ยนเป็นถ่าน Biochar คว่ำเอาไว้ในถังใบใหญ่ — ซึ่งถังใบใหญ่ เจารูอากาศรอบๆ ก้นถัง แล้วใส่เชื้อเพลิง จุดไฟ

เมื่อไฟร้อนขึ้น อุณหภูมิในถังเล็กก็ร้อนขึ้นด้วย จนได้ระดับ biomass แห้ง ก็จะเริ่มปล่อยก๊าซออกมา

ก๊าซที่ติดไฟได้นี้ จะค่อยๆ ซึมลงมาข้างล่าง ออกไปยังถังใหญ่ภายนอก เพราะว่าเราแค่เอาถังเล็กครอบ biomass ไว้เฉยๆ

เมื่อเกิดก๊าซขึ้น ทีนี้เชื้อเพลิงซึ่งใช้ให้ความร้อนในตอนแรก ต่อให้เผาไหม้หมดไป ก็ไม่มีความหมายแล้ว

ก๊าซเผาตัวเองระหว่างถังเล็กกับถังใหญ่ สร้างความร้อนหล่อเลี้ยงอุณหภูมิในถังเล็ก เกิด gasification ไปเรื่อยๆ จน biomass กลายเป็น biochar ไปหมด

ในตอนแรก ถ้าใช้เศษไม้เป็น biomass (ถ้าผ่าเอาไว้ก็จะดี เพราะเป็นการเพิ่มพื้นผิวของไม้ให้ก๊าซออกมาได้ดีกว่า) เราเรียงเศษไม้แห้งเอาไว้ในถังเล็ก แล้วเอาถังใหญ่ครอบ จากนั้นค่อยพลิกกลับหัวอีกที

อ่านต่อ »