ภาพยนตร์เรื่อง แฟนฉัน ที่เป็นการเอาอดีตมาขาย แต่บังเอิญขายได้ (ดีเสียด้วย) หรือกรณีเมนูอาหารหรือบริการหากใส่คำว่า โบราณ ต่อท้าย เช่น ก๋วยเตี๋ยวโบราณ กาแฟโบราณ ไอศกรีมโบราณ ขนมเบื้องโบราณ นวดแผนโบราณ เป็นต้น ก็จะได้รับความนิยมจากผู้บริโภคเป็นอย่างดี ลองมาตั้งคำถามว่าทำไมสินค้าและบริการในอดีตที่เงียบหายไปสามารถนำกลับมาทำตลาดและได้รับการตอบรับจากผู้บริโภคเป็นอย่างดี และมีแนวโน้มที่สดใสไนอนาคตด้วย เหตุผลก็อาจจะเป็นเพราะว่า ผู้บริโภคที่อยู่ในวัยผู้ใหญ่ ที่เคยลิ้มลองสินค้าและบริการดังกล่าวมาแล้วต้องการนึกถึงความหลังในอดีต หากเป็นผู้บริโภคที่อยู่ในวัยรุ่น ที่ต้องการลองของแปลกที่ไม่เคยลิ้มลองมาก่อน ดังนั้นบนความเจริญก้าวหน้าด้วยของสมัยใหม่ ก็ยังมีความต้องการของเก่าอยู่ แต่ของเก่าที่ว่า ไม่ใช่การเอาของเดิมมาล้วน ๆ โดยไม่ปรับปรุงให้เหมาะสมกับยุคสมัย ก็อาจจะไม่ได้รับความนิยม แต่ครั้นจะปรับปรุงก็ต้องรู้จักปรับปรุง โดยการปรับปรุงต้องรักษาเนื้อหาหลัก ๆ ให้สมกับความเป็นอดีตด้วยเช่น ภาพยนตร์เรื่องแฟนฉัน หากเอาฟิล์มเก่ากลับมาฉาย โดยไม่ได้สร้างใหม่ ไม่ได้ใช้นักแสดงรุ่นใหม่ ก็คงไม่มีใครอยากเสียเงินไปดู แต่หากบทภาพยนตร์ถูกดัดแปลงจนผิดเพี้ยนจากเดิมอย่างมีสาระสำคัญ ก็คงจะไม่มีใครไปดูอีกเช่นกัน หรือกรณีอาหารโบราณ หากเปลี่ยนสูตรโดยไม่คงไว้ซึ่งรสชาติดั้งเดิมก็คงจะขายได้ยาก แต่ถ้าไม่มีการปรับปรุงหีบห่อภายนอกให้ดูสวยงาม น่าสนใจ สถานที่ ภาชนะไม่สะอาด และขาดการบริการที่ดี ได้แก่ อัธยาศัยคนขายไม่รับแขก ขาดความรวดเร็ว ก็คงจะไม่ได้รับความนิยม

ถ่านหินก็เช่นเดียวกัน เป็นเชื้อเพลิงที่นิยมใช้ในอดีต โดยเริ่มใช้ในทางการค้าในสมัยรัชกาลที่ 6 โดยมีนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับให้กำลังงานหัวรถไฟแทนไม้ฟืน เนื่องจากนโยบายอนุรักษ์ป่าไม้ หลังจากนั้นปี พ.ศ.2513 เกิดวิกฤตการณ์น้ำมันทั่วโลกทำให้น้ำมันมีราคาแพงมาก จึงมีการนำเอาถ่านหินมาเป็นเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้าทดแทนน้ำมัน แต่หลังจากมีการขุดพบและเริ่มมีการนำก๊าซธรรมชาติมาใช้ ซึ่งสะอาดและสะดวกในการใช้ ประกอบกับถ่านหินก่อให้เกิดมลภาวะ ต้องมีการจัดการขี้เถ้า และต้องมีพื้นที่พอเพียงในการกองเก็บถ่านหิน จึงทำให้ความนิยมของการใช้ถ่านหินลดลง แต่หากเอาจุดแข็งและโอกาสของถ่านหินมาใช้ประโยชน์และจัดการจุดอ่อนและหลีกเลี่ยงและ/หรือควบคุมภัยคุกคามได้ หม้อไอน้ำถ่านหิน (โบราณ) ก็คงกลับมาได้รับความนิยมอีก

ตารางการวิเคราะห์จุดแข็ง จุดอ่อน โอกาสและภัยคุกคาม ของการใช้หม้อไอน้ำถ่านหิน

จุดแข็งของถ่านหินคือ ราคาค่อนข้างถูกเมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิลอื่น (น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ) กล่าวคือ

หม้อไอน้ำใช้น้ำมันเตาจะมีต้นทุนไอน้ำประมาณ    650-700 บาทต่อตันไอน้ำ

ส่วนหม้อไอน้ำก๊าซธรรมชาติ                               450-500 บาทต่อตันไอน้ำ ในขณะที่

ถ้าใช้หม้อไอน้ำถ่านหินจะมีต้นทุนประมาณ           250-350 บาทต่อตันไอน้ำ (ขึ้นอยู่กับชนิดและค่าความร้อนของถ่านหิน)

จะเห็นว่าโรงงานอุตสาหกรรมที่ใช้หม้อไอน้ำถ่านหินจะมีต้นทุนการผลิตไอน้ำเพียง ครึ่งหนึ่ง เมื่อเปรียบเทียบกับหม้อไอน้ำน้ำมันเตา ดังนั้นถ้าโรงงานที่ใช้หม้อไอน้ำน้ำมันเตาขนาด 3 ตันต่อชั่วโมง ความดันไอน้ำ 10 บาร์ ต้องใช้น้ำมันเตาประมาณ 6,000 ลิตรต่อวัน ต้องเสียค่าน้ำมันเตาเดือนละ 1.62 ล้านบาท (9 บาทต่อลิตร 30 วันต่อเดือน) แต่ถ้าหม้อไอน้ำถ่านหิน จะใช้ถ่านหิน 10 ตันต่อวัน (ถ่านหินมีค่าความร้อน 6,000 kcal/kg) ต้องเสียค่าถ่านหิน 450,000 บาท ต่อเดือน (1,500 บาทต่อตัน) แต่ถ้าหักค่าดำเนินการและบำรุงรักษาที่เพิ่มขึ้นอีกเดือนละ 50,000 บาทจากพนักงานที่มากขึ้นและค่าจัดการขี้เถ้า หม้อไอน้ำถ่านหินจะประหยัดกว่าหม้อไอน้ำน้ำมันเตา 1.2 ล้านบาทต่อเดือน

จุดแข็งอีกข้อหนึ่งคือ ปริมาณสำรองยังเหลืออีกมากถึง 200 ปี  ถ่านหินเป็นเกิดจากการทับถมของซากพืช ในขณะที่น้ำมันเกิดจากการทับถมชองซากสัตว์ซึ่งต้องใช้เวลาในการแปรสภาพมาเป็นน้ำมันยาวนานกว่าถ่านหินมาก ๆ ถ่านหินมีปริมาณสำรองอยู่ทั่วโลกที่สามารถนำมาใช้ได้อีก 220 ปี ในขณะที่น้ำมันมีปริมาณสำรอง 40 ปี ก๊าซธรรมชาติ 60 ปี ถามว่าอีก 40 ปีข้างหน้าเราจะไม่มีน้ำมันใช้แล้วหรือ  คำตอบก็คือคงจะมีเพราะการสำรวจและขุดเจาะเอาทรัพยากรขึ้นมาใช้ก็คงจะมีต่อไปแต่ต้นทุนเชื้อเพลิงก็จะสูงขึ้นเนื่องจากต้องใช้เทคโนโลยีที่ก้าวหน้ามากขึ้นในการสำรวจ ดังนั้นน้ำมันและก๊าซธรรมชาติจึงเป็นทรัพยากรที่ดูจะมีคุณค่าเพื่อเอาไว้ต่อรองทางการเมืองของประเทศมหาอำนาจกับประเทศที่เป็นผู้ผลิตน้ำมัน ทำให้ราคาผันผวนบ่อย ๆ ถ่านหินจึงเป็นเชื้อเพลิงที่มีราคาค่อนข้างคงที่

หม้อไอน้ำถ่านหิน ถึงแม้ว่าจะต้องใช้เงินลงทุนสูงกว่าหม้อไอน้ำน้ำมันเตา แต่ระยะเวลาคืนทุนเร็ว ซึ่งสอดคล้องด้วยดีกับโอกาสในการใช้ถ่านหินเพราะค่าพลังงานสูงขึ้นมาก ทำให้ต้นทุนในการผลิตสินค้าสูง ความสามารถในการแข่งขันลดลง เพราะเมื่อมอง จีน อินเดีย ซึ่งเป็นประเทศที่มีต้นทุนแรงงานถูกกว่าไทย และยังมีการใช้ถ่านหินเพื่อใช้ในการผลิตไฟฟ้ากว่า 80% ของเชื้อเพลิงทั้งหมด ในขณะที่ไทยใช้ ถ่านหินในการผลิตไฟฟ้าเพียง 20% เท่านั้น โดยกว่า 70% เราใช้ก๊าซธรรมชาติ จึงเป็นโอกาสที่ดีในการพิจารณาใช้หม้อไอน้ำถ่านหินในโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อลดต้นทุนการผลิตสินค้า 

หม้อไอน้ำถ่านหิน เมื่อนำมาใช้แทนหม้อไอน้ำน้ำมันเตา สามารถคืนทุนได้ภายใน 2 ปี ประหยัดค่าใช้จ่ายพลังงานได้หลาย 10 ล้านบาทต่อปี ซึ่งถือว่าเป็นตัวเลขที่น่าสนใจอย่างยิ่ง เช่น หม้อไอน้ำถ่านหินขนาด 3 ตันต่อชั่วโมง 10 บาร์ ลงทุน รวมอุปกรณ์กำจัดฝุ่นใช้ไซโคลนและอุปกรณ์ลดซัลเฟอร์ และค่าก่อสร้าง ประมาณ 20 ล้านบาท สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายพลังงานได้ 14 ล้านบาทต่อปี หรือคืนทุน 1.4 ปี

ระบบโคเจเนอเรชัน ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง เพื่อผลิตไอน้ำที่ความดันปานกลาง-สูง (40-150 บาร์) เพื่อขับกังหันไอน้ำผลิตไฟฟ้าแทนการซื้อไฟฟ้าจากการไฟฟ้า และไอน้ำที่ออกจากกังหันไอน้ำที่ความดันต่ำ (5-10บาร์) ใช้แทนหม้อไอน้ำน้ำมันเตาเพื่อผลิตไอน้ำสำหรับใช้ในกระบวนการผลิต สามารถคืนทุนได้ภายใน 4 ปี ถึงแม้ว่าคืนทุนนานกว่าการใช้หม้อไอน้ำถ่านหินแทนหม้อไอน้ำน้ำมันเตาอย่างเดียวไม่ได้ผลิตไฟฟ้า แต่ถ้าพิจารณาระยะยาวระบบโคเจเนอเรชันมีความคุ้มค่ากว่ามาก เนื่องจากมูลค่าปัจจุบันสุทธิ (Net Present Value) ตลอดอายุโครงการ (30 ปี) สูงกว่าหม้อไอน้ำถ่านหิน หลายเท่า เช่นโรงงานใช้ไฟฟ้า 6 MW ไอน้ำ 35 ตันต่อชั่วโมง 5 บาร์  ค่าพลังงานไฟฟ้าและน้ำมันเตา 200 ล้านบาทต่อปี เมื่อใช้ระบบโคเจเนอเรชันขนาด 7.5 MW หม้อไอน้ำชนิด Circulating Fluidized Bed ขนาด 70 ตันต่อชั่วโมง 40 บาร์ รวมทั้งอุปกรณ์ดักฝุ่นชนิด Electrostatic Precipitator และค่าก่อสร้างทั้งหมดเป็นเงิน ลงทุน 300 ล้านบาท สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายหลังหักค่าดำเนินการและบำรุงรักษา 80 ล้านบาทต่อปี คืนทุน 3.75 ปี  ซึ่งน่าลงทุนมากเพราะผลประหยัดมีนัยสำคัญต่อต้นทุนการผลิตสินค้า

การใช้หม้อไอน้ำถ่านหินช่วยให้ต้นทุนการผลิตสินค้าของโรงงานลดลงอย่างชัดเจนและคืนทุนได้เร็ว แล้วทำไมเราจึงใช้ถ่านหินในสัดส่วนต่ำ ก็พอจะตอบได้ว่า เรื่องกระแสต่อต้านของสังคม และเรื่องมลภาวะจากการใช้ถ่านหิน จากการขาดวิธีการจัดการในเรื่องการใช้งานอย่างเหมาะสม ทำให้เกิดปัญหา และภาพลักษณ์ในด้านลบของถ่านหินในอดีต เป็นภัยคุกคามที่สำคัญในการใช้หม้อไอน้ำถ่านหิน

การพัฒนาเทคโนโลยีถ่านหินสะอาด

จากการประเมินเรื่องเศรษฐศาสตร์ หม้อไอน้ำถ่านหินมีความคุ้มค่าต่อการลงทุนอย่างมาก แต่ทำไมไม่ได้รับความนิยม ทั้งนี้เนื่องจากภาพลักษณ์ด้านลบในเรื่องปัญหาสิ่งแวดล้อมของการใช้ถ่านหิน ดังนั้นหากเราปรับปรุงแก้ไขจุดอ่อนในจุดนี้ หม้อไอน้ำถ่านหินคงได้รับความนิยมมากขึ้น 

การใช้เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดภายในโรงงาน ควรดำเนินการตั้งแต่การเตรียมถ่านหิน แล้วจึงการเผาไหม้เพื่อให้เกิดมลภาวะน้อยที่สุด และหลังการเผาไหม้ ดังแสดงในไดอะแกรมข้างต้น

การเลือกถ่านหินให้เหมาะสม เป็นขั้นตอนแรกของการใช้ถ่านหินสะอาด ถ่านหินมีหลายเกรด คุณภาพแตกต่างกัน  ลิกไนต์เป็นถ่านหินชนิดหนึ่ง แต่ถ่านหินไม่จำเป็นต้องเป็นลิกไนต์ ถ่านหินที่มีในประเทศไทยเป็นลิกไนต์ส่วนใหญ่ซึ่งมีคุณสมบัติไม่ดีนักในด้านค่าความร้อน ความชื้นมากและซัลเฟอร์สูง แต่ถ่านหินนำเข้าจากอินโดนีเซียส่วนใหญ่จะเป็นซับบิทูมินัส ซึ่งมีคุณสมบัติดังนี้

ตัวอย่างคุณสมบัติของถ่านหิน

                                                                        ลิกไนต์       ซับบิทูมินัส

- ความชื้น                                                             35%           30%

- ปริมาณขี้เถ้า                                                        12%             5%

- สารระเหย                                                   35-45%       35-45%

- ซัลเฟอร์                                                           1.5%           0.5%

- ค่าความร้อน                          ~ 5000  kcal/kg  ~ 6000  kcal/kg.

จากข้อมูลข้างต้น ถ่านหินลิกไนต์มีค่าความร้อนต่ำ ความชื้นสูง ขี้เถ้ามาก ปริมาณกำมะถันสูง แต่ราคาถูก ประมาณ 1 บาท/กิโลกรัม ในขณะที่ถ่านหิน ซับบิทูมินัส ค่าความร้อนสูงกว่า ความชื้น ขี้เถ้า กำมะถันต่ำ แต่ราคาสูงกว่า (1.5 บาท/กิโลกรัม) ดังนั้นถ้าเราเลือกถ่านหินที่มีคุณภาพดี สะอาดกว่า ถึงแม้ราคาถ่านหินจะสูงกว่า แต่ถ้าพิจารณาค่าใช้จ่ายอื่น ๆ ที่ตามมาได้แก่ ค่าเตรียมถ่านหิน ลดความชื้น ค่าใช้จ่ายเทคโนโลยีในการกำจัดกำมะถัน ขี้เถ้าสูงกว่า โดยรวมแล้วถ่านหินคุณภาพดี จะช่วยลดปัญหามลภาวะและกระแสต่อต้านได้เป็นจุดแรก

หลังจากเลือกถ่านหินเหมาะสมแล้ว การลำเลียงถ่านหินป้อนเข้าหม้อไอน้ำจะสร้างปัญหาเรื่องฝุ่น มาก ดังนั้นจึงมีการพัฒนาถ่านหินชนิดแท่ง (Coal Briquette) เพื่อลดปัญหาเรื่องฝุ่น

ส่วนเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดในส่วนหม้อไอน้ำถ่านหิน ประกอบด้วย หม้อไอน้ำแพกเกจ และเทคโนโลยีการเผาไหม้ชนิดถ่านหินลอยตัวและหมุนเวียนขณะเผาไหม้ (Circulating Fluidized Bed Combustion) หรือเรียกกันทั่วไปคือ CFB เนื่องจากจุดอ่อนของหม้อไอน้ำถ่านหินข้อหนึ่งก็คือ ใช้พื้นที่มากและติดตั้งยุ่งยาก ดังนั้นแนวทางแก้ไขก็คือการพัฒนาเทคโนโลยีเป็นแพกเกจให้คล้ายกับหม้อไอน้ำน้ำมันเตามากที่สุด ดังรูปที่ 1 อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการเผาไหม้ไม่สูงมากประมาณ 75-80%

รูปที่ 1 หม้อไอน้ำถ่านหินแพกเกจ

เทคโนโลยีการเผาไหม้ CFB เป็นเทคโนโลยีการเผาไหม้ที่มีประสิทธิภาพการเผาไหม้สูง มีซัลเฟอร์และไนโตรเจนออกไซด์ออกมาน้อย ห้องเผาไหม้เล็กเมื่อเทียบกับการเผาไหม้ถ่านหินแบบอื่น ๆ  หลักการทำงานคือการสร้างสภาวะชั้นของไหล (Fluidized Bed) ขึ้นในห้องเผาไหม้ และมีไซโคลนข้าง ๆ ห้องเผาไหม้เพื่อนำถ่านหินที่ยังเผาไหม้ไม่สมบูรณ์กลับสู่ห้องเผาไหม้อีกครั้ง ทำให้ความต้องการใช้ปริมาณอากาศส่วนเกินในสัดส่วนต่ำกว่าเผาไหม้แบบอื่น และอุณหภูมิการเผาไหม้ให้สมบูรณ์ต่ำกว่า ทำให้ปริมาณ SOx และ NOx ที่เกิดขึ้นจะมีปริมาณน้อยกว่าการเผาไหม้ถ่านหินวิธีอื่น ดังรูปที่ 2

รูปที่ 2 การเผาไหม้แบบ CFB

เมื่อเผาไหม้ถ่านหินเพื่อผลิตไอน้ำแล้ว สิ่งที่ออกมานอกจากไอน้ำแล้วยังมี ขี้เถ้า ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ดังนั้นจึงมีการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อลดมลภาวะสิ่งแวดล้อมหลังเผาไหม้แล้ว ได้แก่ การกำจัดฝุ่นโดยใช้ Electrostatic Precipitator ซึ่งจะช่วยดักฝุ่นละอองได้สูงถึง 99% และใช้อุปกรณ์ลดซัลเฟอร์เช่น Wet Scrubber แต่ถ้าใช้เทคโนโลยีการเผาไหม้ CFB ซึ่งมีการเติมปูนขาวเข้าไปผสมกับถ่านหินในห้องเผาไหม้ขณะเผาไหม้จะช่วยลดซัลเฟอร์ได้โดยไม่ต้องติดอุปกรณ์ขจัดซัลเฟอร์เพิ่มเติม อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับว่าผ่านเกณฑ์มาตรฐานกฎหมายสิ่งแวดล้อมหรือไม่ ดังรูปที่ 3

รูปที่ 3 มาตรฐานสิ่งแวดล้อม

นอกจากนี้ยังเถ้าลอยที่ดักจากอุปกรณ์ดักฝุ่น ยังได้รับการพัฒนาให้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ต่อได้อีก ไปขายให้แก่อุตสาหกรรมซิเมนต์เพื่อไปผสมวัตถุเพื่อทดแทนหินและทราย เพื่อเป็นการลดจุดอ่อนของการใช้ถ่านหินหม้อไอน้ำถ่านหิน คงกลับมาเป็นทางเลือกที่น่าสนใจในอนาคตสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม และก็คงจะไม่ถึงกับต้องเติมคำว่า โบราณ ต่อท้าย 

โรงงานอุดมคติที่เหมาะสมต่อการใช้หม้อไอน้ำถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง คือ

- ใช้ไอน้ำ 10 ตันต่อชั่วโมง ขึ้นไป

- ใช้งานอย่างต่อเนื่อง 24 ชั่วโมงต่อวัน 7 วันต่อสัปดาห์

- ค่าน้ำมันเตา ก๊าซธรรมชาติ ไม่ต่ำกว่า 3 ล้านบาทต่อเดือน

- มีบุคลากรที่มีประสบการณ์ในการใช้งานคอยดูแลอย่างใกล้ชิด

- ห่างไกลจากชุมชน

ถ้าจะใช้ระบบโคเจเนอเรชัน

- ใช้ไอน้ำ 30 ตันต่อชั่วโมง ขึ้นไป

- ใช้งานอย่างต่อเนื่อง 24 ชั่วโมงต่อวัน 7 วันต่อสัปดาห์

- ค่าน้ำมันเตา ก๊าซธรรมชาติ ไม่ต่ำกว่า 5 ล้านบาทต่อเดือน

- มีพื้นที่กองเก็บถ่านหิน และขี้เถ้า 5-10 ไร่ เป็นอย่างน้อย

- ใช้ไฟฟ้า 3 MW ขึ้นไป ระดับแรงดันไฟฟ้า 22 kV

- มีบุคลากรที่มีประสบการณ์ในการใช้งานคอยดูแล อย่างใกล้ชิด

- ห่างไกลจากชุมชน