ฉบับ สมบูรณ์ - Thailand Energy Network for Educators หน้าแรก

เทคโนโลยีการเผาซีเมนต์ เซรามิก และอิฐประสิทธิภาพเชิงพลังงานสูงอุตสาหกรรมการผลิตเซรามิกและอิฐในประเทศไทยโดยมากเป็นอุตสาหกรรมขนาดเล็ก (SMEs) เตาเผาที่ใช้เป็นแบบเผาเป็นครั้งๆ (Intermittent kiln) ซึ่งใช้พลังงานสูง เนื่องจากความร้อนปริมาณมากถูกใช้เพื่อให้ความร้อนกับผนังเตา ความร้อนทั้งหมดต้องสูญเสียแก่บรรยากาศเมื่อเผาเสร็จ การสูญเสียความร้อนจากผนังเตาระหว่างการเผายังค่อนข้างสูง และใช้เวลาในการเผาค่อนข้างนานกระบวนการเผาแบบต่อเนื่องช่วยให้ประสิทธิภาพพลังงานสูงขึ้น ไม่เกิดการสูญเสียความร้อนในการทำให้ผนังเตาร้อนขึ้นและเย็นลงเตาอุโมงค์ที่มีมวลอุณหภาพตำ่ำ (Low Thermal Mass Tunnel kiln) เป็นเทคโนโลยีการเผาแบบต่อเนื่องโดยให้ชิ้นงานเคลื่อนที่ผ่านอุโมงค์ เตาแบบอุโมงค์จะทำให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นได้ด้วยการใช้หัวเผาเปลวไฟความเร็วสูง และการใช้ผนังเตา Ceramic-fiber insulation (แทนอิฐ) เตา Ceramic fiber ใช้เวลาเพียง 1 ชั่วโมงในการทำให้ร้อนขึ้นถึงอุณหภูมิที่ใช้งาน ซึ่งเดิมที่ต้องใช้เวลาถึง 24 ชั่วโมง เตาชนิดนี้มีประสิทธิภาพเชิงพลังงานสูงขึ้นมาก โดยประหยัดก๊าซธรรมชาติได้ถึงร้อยละ35 เมื่อเทียบกับเตาอุโมงค์แบบเดิมHigh Efficiency Cement-kiln Technology เทคโนโลยีที่ใช้ผลิตซีเมนต์ในประเทศกำลังพัฒนาจะเป็นเตาขนาดเล็ก ในขณะที่เตาผลิตซีเมนต์ในประเทศพัฒนาแล้วจะเป็นเตาขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่ากระบวนการผลิตผง (Clinkers) พอตแลนด์ซีเมนต์เป็นกระบวนการแบบแห้ง (Dry process) ที่มีประสิทธิภาพพลังงานสูง และกระบวนการนี้ถูกนำมาใช้แทนกระบวนการแบบเปียก (Wet process)ในยุโรปการผลิตพอตแลนด์ซีเมนต์ต้องใช้พลังงาน 3.7 GW/ตันของซีเมนต์ ในขณะที่เตาเผาซีเมนต์แบบเปียกใช้พลังงาน5.3-7.1 GW/ตัน วิธีหนึ่งที่ใช้ปรับปรุงประสิทธิภาพของเตาแบบโรตารี่ (Rotarykilns) คือ การเพิ่มจำนวนCyclone preheater จาก 4 เป็น 6 เครื่อง ทำให้ลดการใช้เชื้อเพลิงของเตาลงร้อยละ10เตาเผาซีเมนต์แบบใหม่ (New Clinker Designs) ในปัจจุบันเตาโรตารี่แบบแห้ง (Dry rotary kiln)ที่ทันสมัยที่สุด มีประสิทธิภาพสูงมากพอสมควรแล้ว โดยใช้พลังงานประมาณ 3.0 GJ/ตัน อย่างไรก็ดีได้มีความพยายามที่จะพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ เช่น เทคโนโลยี Fluidized bed อย่างไรก็ตามยังมีประสิทธิภาพสูงกว่าเตาแบบโรตารี่ไม่มากนัก ดังนั้น เตาแบบโรตารี่ที่ได้รับการปรับปรุงแล้วจึงเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมต่อไปอีกหลายสิบปีการบดซีเมนต์อย่างมีประสิทธิภาพ กระบวนการบดใช้พลังงานมากที่สุดในการผลิตซีเมนต์ เทคโนโลยีการบดที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบันเป็นการใช้ลูกกลิ้ง (Roller process) และอุปกรณ์แยกประสิทธิภาพสูง(High-efficiency classifiers) อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีบดใหม่นี้มีประสิทธิภาพเพียงร้อยละ5-10 เท่านั้นพลังงานที่เหลือสูญเสียเป็นความร้อนไปหมดการใช้เชื้อเพลิงทดแทน จากการศึกษาพบว่า มีความเป็นไปได้ที่จะใช้เชื้อเพลิงอื่นทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อลดการปล่อยมลภาวะ เชื้อเพลิงเหล่านี้รวมถึง ชีวมวล (เศษไม้และเปลือกไม้) ยางรถยนต์พลาสติกสารเคมี และของเสียอื่นๆ อุตสาหกรรมซีเมนต์ในเบลเยี่ยม ฝรั่งเศส เยอรมันนีและสวิสเซอร์แลนด์ ใช้ของเสียเหล่านี้ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ถึงร้อยละ35-70 บางโรงงานใช้ถึงร้อยละ100 แต่การใช้เชื้อเพลิงทดแทนที่18