ผลขององค์ประกอบทางเคมีของชีวมวลต่อไพโรไลซิสและการเผาไหม้

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลขององค์ประกอบทางเคมี (เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน) ในชีวมวล 7 ชนิดต่อพฤติกรรมการสลายตัวในไพโรไลซิสและการเผาไหม้ และหาความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบทางเคมีกับปริมาณน้ำหนักที่เหลือที่ได้จากการสลายตัวทางความร้อนโดยการใช้เทคนิคการวิเคราะห์การสูญเสียน้ำหนักเมื่อได้รับความร้อน (Thermogravimetric Analysis, TGA) พบว่า ชีวมวลต่างชนิดกันจะมีปริมาณองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน ซึ่งแต่ละองค์ประกอบจะมีโครงสร้างที่ แตกต่างกันด้วยจึงทำให้มีค่าการสลายตัวทางความร้อนที่ต่างกัน โดยองค์ประกอบที่เป็นเฮมิเซลลูโลสสลายตัวได้ง่ายที่สุด รองลงมา คือ เซลลูโลส ส่วนลิกนินสลายตัวยากที่สุด โดยชีวมวลที่มีปริมาณลิกนิน สูงทำให้อัตราการสลายในไพโรไลซิสช้ากว่าชีวมวลที่มีปริมาณลิกนินต่ำ องค์ประกอบหลักที่มีผลต่อพฤติกรรมสลายตัวด้วยความร้อนในกระบวนการไพโรไลซิส คือ ลิกนินเทียบกับปริมาณรวมของลิกนินกับเซลลูโลส โดยมีความสัมพันธ์เชิงเส้น ซึ่งสามารถทำนายพฤติกรรมการสลายตัวในกระบวนการ ไพโรไลซิสจากชีวมวลชนิดอื่นได้ นอกจากนี้พบว่าองค์ประกอบทางเคมีของชีวมวลมีอันตรกิริยาระหว่างกัน โดยเฮมิเซลลูโลสกับลิกนินมีผลต่อพฤติกรรมการสลายตัวของเซลลูโลส แต่เฮมิเซลลูโลสกับลิกนินมีผลต่อการสลายตัวระหว่างกันน้อยมาก ส่วนพฤติกรรมการสลายตัวของชีวมวลในกระบวนการเผาไหม้ขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้างของชาร์ที่เกิดขึ้น