สวทช.ภาคเหนือ ถ่ายทอดเทคโนโลยี เตาชีวมวลแบบปั้นมือได้ด้วยตนเอง หรือเตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพด สู่ชุมชน ให้กับสมาชิกสภาองค์กรชุมชนตำบลแม่ปั๋ง อ.พร้าว จ.เชียงใหม่ เพื่อปั้นใช้ในครัวเรือน ด้วยกระบวนการผลิตที่ง่าย ชุมชนสามารถผลิตได้เอง และมีต้นทุนในการผลิตต่ำ สามารถสร้างเป็นอาชีพหรือรายได้เพิ่มอีกทางหนึ่ง รวมทั้งเกิดเป็นเกษตรกรแกนนำในพื้นที่ สำนึกรักบ้านเกิด ใช้ซังข้าวโพดและเศษชีวมวลเป็นแหล่งพลังงาน ช่วยลดปัญหาหมอกควันภาคเหนือตอนบน

นายพันธวัฒน์ ไชยวรรณ์ นักวิเคราะห์อาวุโส สวทช. เครือข่ายภาคเหนือ ผู้ประสานงานโครงการ เปิดเผยว่า การทำเตาชีวมวลแบบปั้นมือได้ด้วยตนเอง หรือเตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพดสำหรับครัวเรือน เป็นผลงานวิจัยเพื่อทางออกหนึ่งในการลดปัญหาหมอกควันที่ สวทช.ภาคเหนือ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ได้สนับสนุนงบประมาณให้ อาจารย์องอาจ ส่องสี พัฒนาเตาชีวมวลนี้ขึ้น โดยใช้ซังข้าวโพดและเศษชีวมวลเป็นแหล่งพลังงาน โดยเตาดังกล่าวมีจุดเด่นในการนำซังข้าวโพดมาใช้ประโยชน์เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือน มีประสิทธิภาพสูง มีควันน้อยกว่าและให้ความร้อนสูงกว่าเตาฟืนธรรมดา ซึ่งซังข้าวโพด 1 กิโลกรัม สามารถใช้หุงต้มได้ประมาณ 30 นาที ผลิตได้ง่าย ใช้วัสดุที่มีอยู่ในท้องถิ่น สามารถทำเองได้

​อาจารย์องอาจ ส่องสี นักวิจัยอิสระและผู้ประดิษฐ์ กล่าวว่า เทคโนโลยีของเตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพด ใช้หลักการของเตาก๊าซชีวมวลหรือเตาแก๊สซิไฟเออร์ คือแนวคิดที่ทำเตาตรงนี้ขึ้นมา เนื่องจากว่า ได้ไปพบเห็นตามหมู่บ้านหรือตามอำเภอต่างๆ เกษตรกรในปัจจุบันจะปลูกข้าวโพดกันมาก และเศษเหลือจากการปลูกข้าวโพดคือ ซัง ซึ่งเกษตรกรมักจะเผาทิ้งหรือปล่อยให้เน่าสลายไป ไม่เกิดประโยชน์ ขณะที่ในครัวเรือนเองยังต้องใช้เชื้อเพลิง จึงเกิดแนวคิดว่า ถ้าเอาตัวซังข้าวโพดตรงนี้ มาจุดในเตาที่ออกแบบอย่างเหมาะสม ให้พลังงานความร้อนที่ดี น่าจะเกิดประโยชน์ เพราะโดยทั่วไปที่ชาวบ้านไม่ค่อยนิยมใช้ เนื่องจากซังข้าวโพดจุดแล้วจะเป็นควันเยอะ เปลวไฟมีน้อย เนื่องจากความหนาแน่นของตัวมวลซังข้าวโพดเองมีความหนาแน่นค่อนข้างน้อย แต่ถ้าเราเอามาทำเตาในลักษณะของแก๊สซิไฟเออร์ ก็จะสามารถจุดเป็นเชื้อเพลิงได้ดีกว่า

เตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพดสำหรับครัวเรือน มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ยาว 30.5 เซนติเมตร สูง 36 เซนติเมตร น้ำหนักประมาณ 22 กิโลกรัม มีหลักการทำงานแบบเตาแก๊สเชื้อเพลิงจากชีวมวลชนิดอากาศไหลขึ้น โดยเป็นการเผาไหม้เชื้อพลิงแบบจำกัดปริมาณอากาศ ให้เกิดความร้อนบางส่วน แล้วไปเร่งปฏิกิริยาต่อเนื่องอื่นๆ เพื่อเปลี่ยนเชื้อเพลิงแข็งให้กลายเป็นแก๊สเชื้อเพลิง ได้แก่ แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจน และแก๊สมีเทน รองรับการใช้ปริมาณซังข้าวโพด เฉลี่ยวันละ 2 กิโลกรัมต่อครัวเรือน หรือ 730 กิโลกรัมต่อปี

อาจารย์องอาจ ส่องสี กล่าวต่อว่า สำหรับชุมชนที่มีแหล่งการปลูกข้าวโพดจำนวนมากๆ ซึ่งจะมีเศษเหลือคือ ซัง ทิ้งโดยเปล่าประโยชน์ ควรจะเอาเตาแก๊สซิไฟเออร์แบบปั้นมือได้ด้วยตนเองนี้ไปส่งเสริมหรือใช้ในชุมชน เพราะจะได้ลดการใช้เชื้อเพลิงจากต้นไม้สีเขียว หรือเชื้อเพลิงจากใต้ดิน ทำให้ค่าใช้จ่ายในครัวเรือนลดลงด้วย บางราย ถ้ามีฝีมือความประณีต หรือมีความขยัน อาจนำไปประกอบเป็นอาชีพเสริมได้

ขั้นตอนการทำเตาชีวมวล
 
เตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพดสำหรับครัวเรือน มีกระบวนการผลิตที่ง่าย ชุมชนสามารถผลิตใช้เอง โดยมีวัสดุอุปกรณ์ ได้แก่
(1) เนื้อเตา มีส่วนผสมประกอบด้วย ดินเหนียว 1 ส่วน ทราย 2 ส่วน ปูน 1 ส่วน และแกลบ 0.5 ส่วน
(2) แบบเตา
(3) ท่อใยหิน 4 นิ้ว
(4) แผ่นสังกะสี เบอร์ 30
(5) ตะปูเกลียว
​
วิธีการปั้นเตา แบ่งเป็น 3 ขั้นตอน คือ การเตรียมส่วนผสม การปั้นเตา และการหุ้มเตา
 
ขั้นตอนการเตรียมส่วนผสม
ทำได้โดยการนำดินเหนียว 1 ส่วน บดให้ละเอียด แช่ในน้ำนาน 1-2 วัน รินน้ำออก แล้วนวดให้ดินแตกตัว จากนั้นผสมทราย 2 ส่วน ปูน 1 ส่วน แกลบครึ่งส่วน นวดส่วนผสมให้เข้ากัน ให้มีความเหนียวพอเหมาะ
​
ขั้นตอนการปั้นเตา เริ่มต้นโดย
1) ทำความสะอาดและประกอบแม่แบบเตา นำส่วนผสมที่เตรียมไว้แล้วมาพอกให้รอบเตาด้านในหนาประมาณ 1 นิ้ว
2) นำแบบห้องเผาไหม้มาใส่แล้วกดแบบลงพร้อมหมุนเพื่อทำฐานรองตะแกรง แล้วดึงออก
3) นำแบบห้องเผาไหม้มาใส่ใหม่อีกครั้ง พร้อมทั้งใส่ท่อเติมเชื้อเพลิง แล้วนำส่วนผสมมาพอกจนเต็ม
4) ทำช่องระบายอากาศและฐานรองเตา โดยนำแบบช่องระบาบอากาศ และฐานรองเตาซึ่งมี 3 ชิ้น มาวางด้านบน เว้นระยะให้เท่าๆ กัน แล้วนำส่วนผสมมาพอกให้เต็ม
5) เมื่อส่วนผสมเริ่มอยู่ตัวให้ถอดแบบช่องระบายอากาศและแบบห้องเผาไหม้ออก
6) ตกแต่งฐานช่องระบายอากาศ และห้องระบายเถ้าให้เรียบร้อย
7) ทำการเจาะรูอากาศโดยรอบเตา ปั้นตะแกรงระบายเถ้าโดยวางแบบบนกระดาษ นำส่วนผสมที่เตรียมไว้มาใส่ในแบบ เกลี่ยให้ทั่ว
8) จากนั้นเจาะรูระบายเถ้ารอให้หมากแล้วแกะออก
9) ปั้นแผ่นปิดช่องเติมเชื้อเพลิง และแผ่นปิดช่องอากาศ โดยนำส่วนผสมที่เตรียมไว้ มาใส่ในแบบพิมพ์ รอให้หมากแล้วแกะออก
10) ในส่วนของตัวเตา หลังจากเจาะตัวรูอากาศออกแล้ว ให้รอจนส่วนผสมแห้ง ประมาณ 12-24 ชั่วโมง จึงค่อยแกะแบบออก เพื่อเก็บไว้สำหรับขึ้นรูปแบบเตาใบใหม่ต่อไป
 
​เมื่อแกะแบบออกแล้ว ลำดับสุดท้าย คือ การหุ้มเตา ซึ่งมีขั้นตอน ดังนี้
1) เตรียมสังกะสีสำหรับหุ้มเตาชีวมวล โดยตัดกระดาษเพื่อทำแบบ วัดจุดต่ำสุดและจุดสูงสุดของเตา วัดขนาด วงรอบเตา ปากเตา และช่องป้อนเชื้อเพลิง โดยใช้ปากกาทำเครื่องหมายทุกจุด แล้วนำแบบกระดาษมาทาบบนสังกะสี โดยเผื่อความสูงไว้สำหรับการพับขอบ 1 เซนติเมตร แล้วตัดแผ่นสังกะสีตามแบบ
2) เจาะรูอากาศเข้า โดยตำแหน่งความสูงของรูอากาศ ให้สูงจากฐานเตาประมาณ 5 นิ้ว ทำเครื่องหมายบนแผ่นสังกะสี จากนั้นลากเส้นในแนวนอน มาร์คจุดหัวและท้ายที่จะเจาะรูอากาศแต่ละข้าง และแบ่งช่องไฟให้เจาะได้ข้างละ 6 รู เจาะรูโดยใช้หัวเจาะรูขนาด 1 นิ้ว
3) หุ้มเตา โดยสวมแผ่นสังกะสีที่ตัดเจาะแล้วเข้ากับเตา ใช้ยางรัดให้แน่น จากนั้นใช้ตะปูเกลียวยึดให้สังกะสีติดกับเตา สุดท้ายตัดแต่งขอบด้านบนของเตาเพื่อลดความคมของสังกะสี เท่านี้เราจะได้เตาชีวมวลเชื้อเพลิงซังข้าวโพดสำหรับใช้ในครัวเรือน