ทำความรู้จักถ่านไม้ คืออะไร ผลิตยังไง มีประโยชน์อย่างไร

หากพูดถึงถ่านไม้ ทุกคนคงนึกถึงก้อนดำๆที่ได้จากการเผาไม้ที่ใช้กันตามร้านปิ้งย่างและร้านหมูกระทะหรือถ่านที่ใส่ดินปลูกต้นไม้ใช่ไหมครับ ทว่าความเป็นจริงถ่านไม้มีบทบาทในสิ่งต่างๆและยังมีการใข้งานได้หลากหลายกว่าที่กล่าวมาข้างต้นอีกด้วย

บทความนี้เหมาะกับผู้ที่สนใจเริ่มศึกษาเกี่ยวกับถ่านไม้และคนที่สนใจทำกิจกรรมที่เกี่ยวกับถ่านไม้ โดยเราจะเริ่มตั้งแต่ ถ่านไม้ คืออะไร ถ่านไม้ผลิตยังไง ถ่านไม้ใช้งานอะไรได้บ้างทั้งในชีวิตประจำวันและเชิงอุตสาหกรรม ถ้าพร้อมรับข้อมูลแล้วเลื่อนอ่านหรือกดตามสารบัญได้เลยครับ

ปล. หากท่านเป็นผู้ซื้อถ่านไม้ ไว้ใช้เองไม่ว่าจะเป็น ผงถ่านอุตสาหกรรม หรือ ถ่านปิ้งย่าง หรือไว้ใช้กับร้านหมูกระทะ เราจัดข้อมูลแบบเจาะลึกของถ่านแต่ละชนิดรวมถึงแหล่งจำหน่าย ถ่านราคาส่ง ให้ท่านไว้ใช้เพิ่มประสิทธิภาพพิจารณาเลือกซื้อสำหรับตัวท่านเอง

ถ่านไม้ ข้อมูลทั่วไป

กรมป่าไม้ระบุความหมายของถ่านไว้ว่า ถ่านไม้ คือ ถ่านที่ได้จากการเผาไม้ในที่ดินกรรมสิทธิ์ โดยสาเหตุที่ต้องนำไม้มาเผาแม้ว่าจะสามารถใช้ไม้เป็นเชื้อเพลิงได้นั้นก็เพราะว่าการเผาไม้จะมีควันมากและความร้อนต่ำเป็นการไล่ความชื้นที่อยู่ในไม้หรือฟืนออกการที่นำไม้ไปเผาเป็นถ่านเปรียบเสมือนการกลั่นไม้โดยใช้ความร้อน โดยการเผาไม้ชนิดที่แตกต่างกัน ก็จะได้ถ่านไม้ ที่คุณภาพต่างกันหรือแม้แต่การเผาไม้ชนิดเดียวกันก็สามารถมีผลลัพธ์ที่ต่างกันออกมาได้เช่นกัน โดยเราจะอธิบาย ถึงปัจจัยในส่วนถัดไป

ถ่านไม้ ผลิตยังไง และปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพถ่านไม้

การผลิตถ่านเป็นหัวข้อที่กว้างมาก เนื่องจากถ่านที่ได้จากการเผาสามารถออกมาได้แตกต่างกันได้จากหลายปัจจัย โดยผลผลิตหลักที่ได้จากการเผาไม้มี 3 อย่างคือ
1.ถ่านขาว ถ่านชนิดนี้ในไทยยังไม่ค่อยมีให้เห็นเนื่องจากการใช้งานยังไม่มากเท่าไหร่และประเทศที่ผลิตตัวถ่านขาวก็มีน้อยด้วย โดยถ่านขาวมาจากการเผาไม้ด้วยความร้อนสูง 1,000 – 1,100 C และนำถ่านที่ลุกไหม้อยู่มาดับด้วยขี้เถ้าผสมดินกับน้ำ ซึ่งจะทำให้ขี้เถ้าไปเกาะที่พื้นผิวของถ่านจนมีสีขาวปนเทา เป็นที่มาของชื่อ ถ่านขาว
2.ถ่านดำ การผลิตถ่านดำผลิตโดยนำไปเผาด้วยความร้อน 400 – 700 C โดยปิดไม่ให้อากาศเข้าแล้วรอจนกว่าจะดับเอง
3.น้ำส้มควันไม้ เป็นผลพลอยได้จากการเผาถ่านไม้ โดยเกิดจากการระเหยของน้ำมันในไม้ โดยจำนวนน้ำส้มควันไม้ที่ได้ขึ้นอยู่กับการออกแบบเตาว่าสามารถควบแน่นและเก็บได้ดีขนาดไหน น้ำส้มควันไม้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายรูปแบบเช่น นำไปใช้เป็นเชื้อเพลิง หรือนำไปผลิต แชมพู ครีม น้ำยาฆ่าแมลง

แม้ขั้นตอนการเผาที่กล่าวมาอาจจะดูสั้นไม่มีขั้นตอนซับซ้อนอะไรมาก แต่ในความเป็นจริงการเผาถ่านไม้มีปัจจัยหลายอย่างที่ส่งผลต่อถ่านไม้ที่ออกมา คุณภาพของถ่านแที่แต่ละคนเผาออกมาต่างกันหรือแม้กระทั่งในคนๆเดียวกันเผาถ่านแต่ละครั้งก็ออกมาต่างกันเช่นในช่วงหน้าฝนที่ต้องจัดเก็บถ่านให้ดี และผลิตถ่านได้ยากกว่าปกติหรือฝนถึงขั้นทำให้เตาบางเตาเผาไม่ได้เลยทีเดียว เราจะมาพูดถึงปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพของถ่านไม้จากการเผาถ่านกัน

ไม้ที่นำมาเผา

หนึ่งในปัจจัยที่กำหนดผลลัพธ์ของการถ่านไม้มากที่สุดก็คือชนิดของไม้ที่นำมาเผา เพราะไม้แต่ละชนิดก็จะมีคุณสมบัติต่างกัน โดยแบ่งได้หลักๆคือ ไม้เนื้อแข็งและไม้เนื้ออ่อน โดยไม้เนื้อแข็งจะมีความหนาแน่นของเนื้อไม้และน้ำหนักมากกว่าไม้เนื้ออ่อนจึงเป็นที่นิยมนำไม้เนื้อแข็งมาสร้างเป็นเฟอร์นิเจอร์ ตัวอย่างของไม้เนื้อแข็งที่นิยมมาเผาเป็นถ่านไม้คือ ไม้โกงกาง ถ่านไม้ที่ได้จากการเผาไม้เนื้อแข็งจะมีความหนาแน่นสูงจึงทำให้ มีข้อดีคือ 1.มีประสิทธิภาพในการเก็บความร้อนและให้ความร้อนสูงหรือไฟแรง 2.ขี้เถ้าน้อย 3.ขี้เถ้าหนักและปลิวน้อย 4.ไฟติดนานกว่าเมื่อเทียบกับไม้เนื้ออ่อน โดยจุดด้อยกว่าไม้เนื้ออ่อนคือ การที่จุดไฟติดยากกว่าเนื่องด้วยความแน่นของถ่าน

นอกจากชนิดของเนื้อไม้ ยังมีปัจจัยอื่นที่ส่งผลโดยตรงต่อผลลัพธ์ที่ได้ของการเผาถ่านอีกเช่น
1.ความชื้นในไม้ ความชื้นที่เหมาะสมของไม้ที่นำมาใช้ในกระบวนการผลิตถ่านไม้คือ 15-20 เปอร์เซ็น ซึ่งหากความชื้นต่ำจนเกินไปจะทำให้ถ่านที่ออกมามีความกระชับมากเกินไปทำให้ถ่านกรอบ (brittle charcoal) และแตกหักง่าย กลับกันหากถ่ามีความชื้นสูงเกินไปจะส่งผลให้ถ่านไม้ที่ได้มีความชื้นมากเกินไป
2.การคัดเลือกไม้ ควรเลือกใช้ไม้คุณภาพดีที่ไม่มีสิ่งสกปรกและสิ่งปนเปื้อนและยังรวมถึงปริมาณความชื้อที่้เหมาะสมในถ่าน
3.สภาพแวดล้อมในการจัดเก็บเช่นการเก็บไม้ในที่ร่มรื่นหรืออากาศเย็นช่วยไม่ให้ถ่านสะสมความร้อนหรือความชื้นจนเกินไปและรวมถึงการจัดเก็บให้ถ่านไม่พบสิ่งสกปรก
4.ระยะเวลาการจัดเก็บ ถ่านที่ดีควรจะเผาจากไม้สดหรือไม้ที่ไม่จัดเก็บนานจนเกินไปเนื่องจากหากทิ้งถ่านไว้จนความชื้นออกจนหมด หรือกลับกันอาจทำให้ไม้สะสมความชื้นและความสกปรกไว้มากเกินไป

เตาเผา

เตาที่ใช้เผาทำถ่านไม้ถือเป็นอีก 1 ปัจจัยที่ส่งผลมากสุด เตาเผาแต่ละแบบก็มีความแตกต่างกันตั้งแต่ คุณภาพถ่านที่ได้ ความร้อนที่ทำได้ ระยะเวลาการเผา ขนาด รวมถึงการดูแลตัวเตาเผาไม่ให้มีการแตก ทรุดตัว หรือรูรั่วหรือชำรุด โดยเตาผลิตถ่านมีด้วยกันหลายชนิดแตกต่างกันไปตามภูมิภาคของโลกและวัตถุประสงค์การใช้งาน เช่น
1.เตาหลุมหรือเตากลบ เรียกได้ว่าเป็นเตาชนิดแรกของโลก คือการขุดพื้นให้เป็นหลุมแล้วกลบด้วยดินหรือแกลบหรือขี้เลื่อย ข้อดีคือราคาถูก ก่อสร้างง่าย แต่ต้องแลกมากับการที่ถ่านไม้ที่ได้อาจจะคุณภาพต่ำเนื่องจากอากาศอาจไหลผ่านวัสดุที่ใช้กลบ และอาจทำให้ถ่านกรอบอีกด้วย
2.เตาเผาแบบดั้งเดิม เป็นเตาทรงโดมที่มีหลายหลายแบบย่อยขึ้นอยู่กับวัสดุและการออกแบบ เช่น
2.1 เตาดินเหนียว วัสดุที่ต้องใช้มีแค่ดินเหนียวซึ่งหาได้ตามพื้นที่ต่างๆตลอดเวลา แถมยังไม่ซับซ้อนไม่ต้องงใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในการผลิตทำให้ การลงทุนเตาชนิดนี้ ต่ำมากจนถึงไม่มีเลยก็ว่าได้
2.2 เตาอิฐ เตาชนิดนี้ก่อสร้างโดยใช้อิฐก่อรูปเป็นเตาและประสานระหว่างอิฐด้วยดินเหนียว ย้ำว่าต้องใช้ดินเหนียวไม่ใช่ปูนเพราะเมื่อโดนความร้อน ปูนจะขยายตัวมากกว่าและทำให้การแตกการร้าวน้อยกว่า
2.3 เตาอิวาเตะ (IWATE KLIN) เตาชนิดนี้ มีต้นแบบมาจากญี่ปุ่น เตาเผาอิวาเตะทำให้ได้ถ่านออกมาคุณภาพดี ปริมาณสูง ได้น้ำส้มควันไม้เยอะ และยังออกมาแบบมาให้กระจายความร้อนได้ดีไม่มีจุดให้เกิดส้นถ่าน แลกมากับการที่ค่าก่อสร้างสูงขึ้นตามกันเนื่องจากใช้อิฐจำนวนมากและยังมีความซับซ้อนในระดับนึง ควรให้ผู้มีความรู้และประสบการณ์เป็นคนก่อสร้าง เตาที่ออกมาถึงจะมีคุณภาพ
2.4 เตาอื่นๆ ปัจจุบันมีเตาเผาถ่านเพิ่มขึ้นมาหลายแบบ ซึ่งข้อดีข้อเสียก็ต่างกันไปตามชนิดและผู้ผลิต ตัวอย่างเช่น เตาเหล็กที่ใช้น้ำมันเผาเป็นเชื้อเพลิงหรือจะเป็นเตาอุตสาหกรรมที่มีระบบควบคุมอุณหภูมิและยังมีระบบที่เก็บควันที่เหลือจากการควบแน่น นำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในการเผาไหม้ต่อ และสุดท้ายยังมีเตาเผาแบบดั้งเดิมของประเทศอื่นที่อาจต่างกับของไทยเล็กน้อยไปจนถึงมากแล้วแต่ประเทศนั้นๆ

กระบวนการเผาและการจัดเก็บ

นอกจากที่กล่าวมาข้างต้นนั้น ยังมีปัจจัยอื่นๆอีก เช่น การบำรุงรักษาเตาไม่ให้ชำรุด การกำหนดช่องอากาศเข้าเตาให้ไม่ใหญ่มากไปจนไม้ไปเป็นเถ้ามากเกินและไม่ให้เล็กจนไม้ไหม้ช้าจนเกินไป ซึ่งอาจจะมาจากการศึกษามาตรฐานหรือประสบการณ์และท้ายสุดยังมีการจัดเก็บถ่านไม้หลังเผาเสร็จ ไม่ให้เจอความชื้นมากเกินไปหรือสภาพแวดล้อมที่ทำให้แตกหัก

ประโยชน์ของถ่านไม้

ในปัจจุบันมีการใช้งานถ่านไม้ได้หลายแบบมากกว่าการนำไปปิ้งย่างอย่างเดียว โดยถ่านดำและถ่านขาวต่างก็มีคุณสมบัติต่างกันจึงนำไปใช้ต่างกัน ในบทความนี้จะเน้นการใช้งานถ่านดำเป็นพิเศษเนื่องจากมีการใช้งานมากกว่าถ่านขาวที่ยังไม่ค่อยเป็นที่รู้จัก
1.ถ่านขาวมีการใช้งานที่เป็นเอกลักษณ์ที่ต่างจากถ่านดำนอกจากปิ้งย่าง เช่น ใช้อาบน้ำ ใช้ทำน้ำแร่ ใช้เพิ่มธาตุอาหารในข้าว รวมถึงใช้ทำผงขัดของที่ผลิตจากโลหะมีค่า
2.ถ่านดำ ในถ่านดำก็ยังมีการแบ่งและคัดแยกอีกเป็นเกรดๆ ตามคุณภาพการผลิต เราสามารถแบ่งการใช้ประโยชน์จากถ่านไม้ได้เป็นด้านต่างๆดังนี้

การใช้ประโยชน์ถ่านไม้ในอุตสาหกรรม

1. ใช้ในการจุดบอยเลอร์ (boiler) หรือหม้อไอน้ำที่ใช้ผลิตไอน้ำ โดยใช้พลังงานความร้อนผลิตไอน้ำในหม้อจนเกิดแรงดันมากมายและส่งแรงดันไปใช้เป็นพลังงานให้ เครื่องจักรอื่นๆ ในโรงงาน
2. ในอุตสาหกรรมเคมีถ่านไม้ได้มีการนำมาใช้เป็นวัตถุดิบผลิตสาเคมีหลายชนิด เช่น โซเดียมไซยาไนด์ (sodium cyanide) คาร์บอนไดซัลไฟด์ (carbon disulphide) ซิลิคอน คาร์ไบด์ (silicon carbide) เมทัลลิก คาร์ไบต์ รวมถึงถ่านกัมมันต์ (activated charcoal) ที่เป็นที่นิยมในปัจจุบันและสามารถใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง เช่น การกรองน้ำดื่ม การบำบัดน้ำเสีย ใช้กรองน้ำในสระว่ายน้ำ กรองกลิ่นและสารพิษ และอีกการใช้งานที่โด่งดังก็คือการนำมาเป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ต่างๆเช่น ยาสีฟัน หรือแม้กระทั่งอาหาร
3. ใช้ในงานโลหะ ใช้กำจัดสิ่งเจือปนในโลหะ ใช้ลดสนิมในโลหะ ใช้ในงานโลหะหล่อเช่น ใช้เคลือบผิวหรือเพิ่มคาร์บอนในโลหะหล่อ โดยถ่านที่จะนำมาใช้ในอุตสาหกรรมนี้ ได้จำเป็นต้องมีความแข็งแรงสูง
4. ใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์ โดยหลักๆคือการนำถ่านไม้มาใช้เป็นเชื้อเพลิงร่วมและตัวขี้เถ้าของถ่านยังสามารถนำไปเพิ่มความแข็งแรงให้ปูนและทำให้ปูนแข็งตัวช้าลงด้วย
5. อุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น ใช้ทำพลุ ทำดอกไม้ไฟ ใช้ทำฉนวนไฟฟ้า ฉนวนกันรังสีไฟฟ้า กันความร้อน

การใช้ประโยชน์ถ่านไม้ในครัวเรือน

การใช้งานในครัวเรือนนอกจากการนำมาเผาประกอบอาหารหรือให้ความอบอุ่น ส่วนที่เหลือจะเป็นการใช้งานขนาดย่อมใช้ดูดกลิ่นดูดความชื้นในห้องนั่งเล่น ตู้เก็บรองเท้า ในห้องครัวหรือแม้กระทั่งในเครื่องปรับอากาศเนื่องจากถ่านสามารถดูดซับกลิ่นและจุลินทรีย์ นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้บำบัดน้ำเสียจากครัว หรือห้องส้วมด้วยการนำถ่านไปใส่ไว้ในบ่อซึมให้ตัวถ่านไม้ที่เป็นที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์ที่ดีที่ช่วยบำบัดน้ำเสีย

การใช้ประโยชน์ถ่านไม้ด้านเกษตร

แม้ถ่านจะไม่ได้ถูกนับเป็นทางการว่าเป็นปุ๋ยหรือสารเคมีทางการเกษตร แต่ก็สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างหลากหลาย ถึงขนาดที่ประเทศญี่ปุ่นได้รับรองอย่างเป็นทางการว่าถ่านนับเป็นวัสดุปรับปรุงดิน โดยมีการใช้งานถ่านในทางเกษตรคร่าวๆตามนี้

1. หนึ่งในวิธีที่ใช้กันแพร่หลายมากที่สุดคือการนำมาใส่ในดิน โดยใช้ประโยชน์จากการที่ถ่านไม้มีรูพรุนมาก การผสมถ่านในดินทำให้ดินร่วนซุยและอุ้มน้ำอากาศมากขึ้น ส่ง ผลให้รากพืชขยายตัวไวขึ้น
2. ถ่านไม้มีความสามารถในการปรับสภาพดินที่เสื่อมลงไม่ว่าจะจากการผิดพลาดในทางเกษตรหรือจะสารเคมียาฆ่าแมลงต่างๆก็สามารถใช้ถ่านไม้ช่วยปรับลดความเป็น กรดและปรับสมดุลจุลินทรีย์ในดินนั้นได้ เพราะว่าถ่านไม้มีฤทธิ์เป็นด่างและรูพรุนจำนวนมากของถ่านไม้เป็นที่อยู่อาศัยชั้นดีของจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ เช่น แอคทิโนมันซิส (Actinomysis) ไทรโคเดอมา (Trichodema) บาซิลลัส (Bacillus) ไมคอไรซา (Mycorrhiza) และเชื้อราอื่นๆ ที่ช่วยตรึงไนโตรเจนใอากาศ
3. ถ่านไม้สามารถเพิ่มคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 ให้ดินช่วยให้พืชสังเคราะห์แสงได้ดีขึ้นและส่งผลให้ผลผลิตโดยรวมออกมาดีขึ้น นอกจากนั้นถ่านไม้ยังเป็นส่วนประกอบใน การผลิตปุ๋ยหมัก โดยการนำเศษถ่านไปผสม 10-20% จะช่วยให้ผลิตปุ๋ยหมักได้ไวขึ้นและเพิ่มคุณภาพปุ๋ยหมัก
4. การนำเศษถ่านมาคลุมโคนต้นไม้บางชนิดเช่น หน่อไม้ เผือก มันฝรั่ง ขิง ขมิ้นจะช่วย เพิ่มผลิตผล ทำให้แตกหน่อไวขึ้นและป้องกันเชื้อโรคกับแมลงอีกด้วย
5. ถ่านสามารถดูดซับเอทีลีน ที่ผลไม้บางชนิดปล่อยมาซึ่งจะทำให้เร่งปฏิกิริยาการสุกของผลไม้ส่งผลให้คงความสดใหม่ของผลไม้ได้นานขึ้น

การใช้ประโยชน์ถ่านไม้ในทางปศุสัตว์

1. ใช้รองพื้นคอกสัตว์ โดยปกติเกษตรกรจะใช้แกลบรองพื้น เพราะว่าถูกและหาซื้อได้ง่าย แต่ก็แลกมากับการที่ระหว่างแกลบเริ่มย่อยสลาย จะเกิดความร้อนและเกิด แก๊สแอมโมเนีย มีเทน ซึ่งส่งผลทำให้สัตว์ความเครียดและส่งผลต่อผลผลิต หากใช้ถ่านแกลบหรือถ่านชานอ้อยมาใช้แทนซึ่งราคาถูกและหาได้ง่ายเหมือนกัน จะไม่เกิด การย่อยสลายจึงทำให้ไม่เกิดความร้อน
2. ใช้ผสมอาหารสัตว์ มีการนำถ่านจำนวนเล็กน้อยประมาณ1% มาใส่ในอาหารสัตว์ จะช่วยดูดซับแก๊สในกระเพาะและลำไส้ช่วยลดอาการท้องอืด