โครงงาน ถ่านไม้รีไซเคิล
- 2. จัดทำโครงงำนโดย 1.นส.ปิยวรรณ จอมมงคล ม.6/8 เลขที่28 2.นส.ณัฐชา สุวพัฒน์ ม.6/8 เลขที่40 ชื่อครูที่ปรึกษา ครูเขื่อนทอง มูลวรรณ์
- 4. ที่มาและความสาคัญของโครงงาน ถ่านเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ทาให้เกิดภาวะโลกร้อน เพราะเมื่อถ่านถูกเผา ไหม้จะมีควัน ซึ่งมีส่วนประกอบของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นก๊าซสาคัญ ที่ทาให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก กลุ่มของดิฉันจึงมีแนวความคิดที่จะนาเศษ ถ่านมารีไซเคิล ให้เป็นถ่านที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าถ่านธรรมดาทั่วไป และเพื่อ ลดควันให้มีปริมาณน้อยลง ซึ่งเป็นปัจจัยหนึ่งที่ช่วยลดเกิดภาวะโลกร้อน
- 5. วัตถุประสงค์ 1. เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการนาถ่านไม้ที่ใช้แล้วกลับมาใช้ใหม่ โดยหาอัตราส่วนที่เหมาะสมของส่วนผสมต่างๆ ที่จะให้พลังงานความร้อนดีที่สุด 2. เพื่อศึกษาชนิดของแป้งที่ให้พลังงานความร้อนสูงสุดเมื่อนามาผสม กับถ่านรีไซเคิล 3. เพื่อสร้างการเรียนรู้แก่นักเรียนและบริโภคได้นามาใช้ได้อย่าง ปลอดภัยและพอเพียง
- 6. สมมติฐานของการศึกษาค้นคว้า 1. อัตราส่วนผสมระหว่างถ่านไม้ แป้งและนา ที่แตกต่างกันมีผลต่อ ประสิทธิภาพของถ่าน 2. แป้งชนิดต่างๆ เมื่อผสมกับถ่าน จะมีผลต่อประสิทธิภาพของถ่าน แตกต่างกัน
- 7. ขอบเขตโครงงาน 1. ถ่านรีไซเคิลจากการผสมของวัสดุชนิดต่างๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ การให้พลังงานความร้อนในอัตราส่วนระหว่างเศษถ่านต่อแป้งต่อนาที่แตกต่างกัน 3 อัตราส่วน ได้แก่ 2:1:1 /2:2:1 / 1:2:1 2. ชนิดของแป้งในการเพิ่มประสิทธิภาพของถ่าน คือ แป้งมัน แป้ง ข้าวเจ้า แป้งข้าวเหนียว แป้งข้าวโพด
- 8. เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ • • • • • • • • 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. กะละมัง ทัพพี ถ้วยตวง ตราชั่ง แม่พิมพ์ ที่อัดถ่าน บีกเกอร์ กระดาษสา • 9. เศษถ่าน • 10. แป้งชนิดต่างๆ • 11. นา
- 9. วิธีดาเนินงาน ตอนที่ 1 1. นาเศษถ่านมาตาให้เป็นผงละเอียด 200 กรัม หลังจากนันนามาผสมกับแป้งมัน100 กรัม และนา 100 ml แล้วคลุกเคล้าให้เป็นเนือเดียวกัน 2.นาส่วนผสมทัง 3 ส่วนมาใส่ในที่อัดแท่งถ่านที่เตรียมไว้ อัดจนแน่น ดันถ่านทีอัดจนแน่น ่ ออกมาจากที่อัด แล้วนาไปตากแดดจนแห้ง ก็จะได้แท่งถ่านอัดแท่ง 3. ตวงนา 50 ml ลงในบีกเกอร์ขนาด 150 ml แล้วนามาตังบนเตาถ่าน ที่มีถ่านอัดแท่งผสม แล้ว จับเวลาจนนาเดือดที่อุณหภูมิ 80๐c 4. ทาการทดลองซาข้อ 1-3 จานวน 4 ครัง พร้อมหาค่าเฉลี่ยของเวลาที่ทาให้นาเดือด และ บันทึกผล 5. ตวงนา 50 ml ลงในบีเกอร์ขนาด 150ml วัดอุณหภูมิของนาก่อนนาไปต้มแล้วนามาตังบน เตาถ่านที่มีถ่านอัดแท่งที่ผสมแล้ว วัดอุณหภูมิที่ทาให้นาเดือดในเวลา 4 นาที แล้วนาผลที่ได้นัน ไปบันทึก ลงในตารางบันทึก 6. ทาการทดลองซาจากข้อ 1-5 โดยเปลี่ยนอัตราส่วนผสม เศษถ่าน : แป้ง : นาเป็น 200 กรัม : 200 กรัม : 100 ml และอัตราส่วน 100 กรัม : 200 กรัม : 100 ml ทาการทดลองซา 4 ครัง แล้วบันทึกผลลงในตารางบันทึกผล
- 10. ตอนที่ 2 1. นาเศษถ่านมาตาให้เป็นผงละเอียด 200 กรัม หลังจากนันนามาผสมกับแป้งมัน100 กรัม และนา 100 ml แล้วคลุกเค้าให้เป็นเนือเดียวกัน 2. นามาใส่ในที่อัดแท่งถ่านที่เตรียมไว้ อัดเข้าจนแน่น ดันถ่านที่อัดจนแน่นออกมาจากที่อัด นาไปตากแดดจนแห้ง ก็จะได้แท่งถ่านอัดแท่ง 3. ตวงนา 50 ml ลงในบีกเกอร์ขนาด 150 ml แล้วนามาตังบนเตาถ่าน ที่มีถ่านอัดแท่งที่ ผสมแล้ว จับเวลาจนนาเดือดที่อุณหภูมิ 80๐c 4. ทาการทดลองซาข้อ 1-3 จานวน 4 ครัง พร้อมหาค่าเฉลี่ยของเวลาที่ทาให้นาเดือด และ บันทึกผล 5. ตวงนา 50 ml ลงในบีกเกอร์ขนาด 150 ml วัดอุณหภูมินาก่อนนาไปต้ม แล้ว นามาตังบนเตาถ่านที่มีถ่านอัดแท่งทีผสมแล้ว วัดอุณหภูมิทาให้นาเดือดในเวลา 4 นาที แล้ว ่ บันทึกผล 6. ทาการทดลองซาจากข้อ 1-5 โดยเปลี่ยนแป้งมันเป็นแป้งต่างๆ คือ แป้งข้าวเจ้า แป้งข้าวเหนียว แป้งข้าวโพด ทาการทดลองซา 4 ครัง แล้วบันทึกผล
- 11. ผลการทดลองและอภิปรายผล ตอนที่ 1 การให้พลังงานความร้อนของถ่านรีไซเคิล จากอัตราส่วนผสมที่แตกต่างกัน อัตราส่วนผสมของวัสดุต่างๆ เวลาทีทาให้นาเดือดทีอุณหภูมิ 80๐c (นาที) ่ ่ (เศษถ่าน:แป้งมัน:นา) ครังที่ 1 ครังที่ 2 ครังที่ 3 ครังที่ 4 เฉลี่ย 2:1:1 5.10 4.10 4.20 2.14 4.20 2:2:1 8.45 8.21 9.03 7.52 8.30 1:2:1 11.17 12.06 10.52 11.02 11.10 ตารางที่ 1 เวลาที่ใช้ในการให้พลังงานความร้อนของถ่านในอัตราส่วนผสมต่างๆ ที่ทาให้นา 50 ml อุณหภูมิสูงขึน 80๐c
- 12. อัตราส่วนผสมของวัสดุต่างๆ (เศษถ่าน:แป้งมัน:นา) อุณหภูมิ (๐c) ครังที่ 1 ครังที่ 2 ครังที่ 3 ครังที่ 4 เฉลี่ย ปริมาณ ความร้อน ms t (cal) 2:1:1 60 74 78 80 73 4100 2:2:1 72 73 70 74 72 4000 1:2:1 70 68 72 70 70 3800 ตารางที่ 2 อุณหภูมิและปริมาณความร้อนที่ได้จากถ่านในอัตราส่วนผสมของวัสดุ ชนิดต่างๆ ทาให้นา 50 ml อุณหภูมิสูงขึนภายในเวลา 4 นาที
- 13. ตอนที่ 2 ชนิดของแป้งที่นามาผสมในถ่านเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของถ่าน ในการให้พลังงานความร้อน แป้งชนิดใดจะให้พลังงานความร้อนดีที่สุด โดยมีผลการทดลองดังนี้ แป้ง เวลาที่ท้าให้น้าเดือดที่อุณหภูมิ 80๐c (นาที) ครั้งที่ 1 ครั้งที่ 2 ครั้งที่ 3 ครั้งที่ 4 เฉลี่ย แป้งมัน 5.10 4.10 4.20 4.12 4.30 แป้งข้าวโพด 4.11 3.40 4.14 5.03 4.10 แป้งข้าวเหนียว 5.43 5.08 4.14 3.39 5.10 แป้งข้าวเจ้า 5.57 5.34 3.16 5.0 4.37 ตารางที่ 3 เวลาที่ถ่านจากแป้งชนิดต่างๆ สามารถท้าให้น้าปริมาณ 50 ml เดือดที่อุณหภูมิ 80๐c
- 14. แป้ง อุณหภูมิ (๐c) ครังที่ 1 ครังที่ 2 ครังที่ 3 ครังที่ 4 เฉลี่ย ปริมาณ ความร้อน ms t (cal) แป้งมัน 60 74 78 80 73 4100 แป้งข้าวโพด 78 82 78 73 78 4700 แป้งข้าวเหนียว 73 72 82 80 77 4600 แป้งข้าวเจ้า 75 72 82 81 78 4600 ตารางที่ 4 อุณหภูมิและปริมาณความร้อนที่ได้จากส่วนผสมของถ่านและ แป้งชนิดต่างๆที่ท้าให้น้า 50 ml อุณหภูมิสูงขึ้นภายในเวลา 4 นาที
- 15. สรุปผลการทดลอง จากผลการศึกษาประสิทธิภาพของถ่านรีไซเคิลสรุปได้ว่า อัตรา ส่วนผสมของเศษถ่าน:แป้ง: นา ที่แตกต่างกันจะให้พลังงานความร้อนที่แตกต่าง กัน โดยอัตราส่วนผสมที่ 2:1:1 ใช้เวลาน้อยที่สุด ที่จะทาให้นาปริมาตร 50 ml มีอุณหภูมิสูง 80oC และภายในเวลา 4 นาที อัตราส่วนดังกล่าวสามารถทาให้ นามีอุณหภูมิสูงที่สุด ส่วนชนิดของแป้งที่ผสมในถ่านในอัตราส่วนข้างต้นแล้วจะ ทาให้พลังงานความร้อนสูงที่สุด คือ แป้งข้าวโพด
- 16. ประโยชน์ของการศึกษา 1. สามารถผลิตถ่านไม้ชีวภาพเป็นพลังงานทดแทนในอนาคตได้ 2. พลังงานจากถ่านรีไซเคิลไม่ก่อให้เกิดมลภาวะทางอากาศ และช่วย ลดภาวะโลกร้อน 3. สามารถนาไปพัฒนาค้นหาวิธีการนีนามาใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อเนื่อง ในท้องถิ่นจะเป็นการช่วยประหยัดทรัพยากรป่าไม้ในการนามาทาถ่านไม้ 4. ฝึกกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ รวมทังได้ศึกษาค้นคว้าแหล่ง เรียนรู้ภูมิปัญญาท้องถิ่น 5. สามารถทาใช้เองได้และช่วยให้ประหยัดค่าใช้จ่ายเดินตามรอย เศรษฐกิจพอเพียง
- 17. ข้อเสนอแนะ 1. ควรศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับพลังงานทดแทน เพื่อหาพลังงาน หมุนเวียนซึ่งเป็น พลังงานที่ใช้ไม่ได้หมดมาแทนนามันเชือเพลิงและก๊าซธรรมชาติ 2. ศึกษาข้อมูลเพื่อนาวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรอื่นๆ มาผสมกับเศษ ถ่าน เช่น เปลือกส้มโอ เปลือกมะนาว เพื่อใช้เป็นพลังงานทดแทน 3. จากการทดลองพบว่าถ่านไม้บางอย่างก็มีควันบาง ดังนันน่าจะ ออกแบบเตาที่ใช้หุงต้มเพื่อลดควันและให้พลังงานความร้อนถ่ายเทให้กับ สิ่งแวดล้อมภายนอกน้อยที่สุด