วันจันทร์ที่ 4 ตุลาคม พ.ศ. 2553

หน่วยที่ 2 พลังงานถ่านหิน

1.  สาระสำคัญ
พลังงาน เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการประกอบกิจกรรมเกี่ยวกับการดำรงชีวิตของมนุษย์ พลังงานที่นำมาใช้ในชีวิตประจำวันมีหลายรูปแบบ  ซึ่งพลังงานถ่านหินก็เป็นพลังงานประเภทหนึ่งที่ถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลายตั้งแต่อดีตหลายร้อยปีจนถึงปัจจุบัน  เนื่องจากมีกระจายอยู่ทั่วโลกและมีปริมาณค่อนข้างมาก  การขุดถ่านหินมาใช้ประโยชน์ก็ไม่ยุ่งยากซับซ้อน และนำมาเผาให้พลังงานที่มีราคาไม่แพง  ซึ่งส่วนใหญ่จะนำมาใช้เป็นพลังงานเชื้อเพลิง    เช่น    เชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า   การถลุงโลหะ การผลิตปูนซิเมนต์ การบ่มใบยาสูบ อุตสาหกรรมผลิตอาหาร และอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่ใช้หม้อน้ำร้อนในกระบวนการ นอกจากประโยชน์ด้านเชื้อเพลิงแล้ว ยังสามารถใช้ประโยชน์ถ่านหินในด้านอื่น ๆ ได้อีกมาก เช่น การทำถ่านสังเคราะห์ (Activated Carbon)  ซึ่งเป็นสารดูดกลิ่นใช้ในเครื่องกรองน้ำ และเครื่องใช้ต่าง ๆ    ที่ต้องการประโยชน์ด้านดูดซับกลิ่น   การทำคาร์บอนไฟเบอร์ (Carbon Fiber)  ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความแข็งแกร่ง  แต่มีน้ำหนักเบา  เช่น ทำด้ามไม้กอล์ฟ ไม้แบดมินตัน ไม้เทนนิส ฯลฯ การใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงจะมีปัญหาเรื่องการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ออกสู่บรรยากาศ  ดังนั้น จึงต้องมีการพัฒนาศักยภาพของพลังงานถ่านหิน  หรือเลือกใช้ถ่านหินที่มีปริมาณสารซัลเฟอร์ไดออกไซด์เจือปนอยู่น้อย  เพื่อลดปัญหามลพิษ
2.   สมรรถนะประจำหน่วยการเรียนรู้                               
มีความรู้    ความเข้าใจเกี่ยวกับพลังงานถ่านหิน    ประเภทของถ่านหิน     แหล่งถ่านหินในประเทศไทย  ประโยชน์ของพลังงานถ่านหิน  และตระหนักถึงผลกระทบที่เกิดจากการใช้พลังงานถ่านหิน
3.    จุดประสงค์การเรียนรู้                      
1.   อธิบายเกี่ยวกับพลังงานถ่านหินได้
2.    บอกการกำเนิดถ่านหินได้
3.  จำแนกประเภทของถ่านหินได้
4.  บอกแหล่งถ่านหินในประเทศไทยได้
5.  อธิบายประโยชน์ของพลังงานถ่านหินได้
6.  อธิบายเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดได้
7.  วิเคราะห์ผลกระทบจากการใช้พลังงานถ่านหินได้
แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยที่ 2 
คำชี้แจง      จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงคำตอบเดียว

1.   ธาตุที่เป็นองค์ประกอบหลักของถ่านหิน ข้อใดไม่ถูกต้อง
              ก.   คาร์บอน
              ข.  ไฮโดรเจน
              ค.   กำมะถัน
              ง.   ไฮโดรคาร์บอน
2.   ลำดับขั้นของการเกิดถ่านหินมีกี่ลำดับ
              ก.   3   ลำดับ
              ข.   4   ลำดับ
              ค.   5   ลำดับ
              ง.    6  ลำดับ
3.   ถ่านหินในข้อใดที่มีคุณภาพต่ำที่สุด
              ก.   พีช
              ข.   ลิกไนต์
              ค.   บิทูมินัส
              ง.   แอนทราไซด์
4.   ถ่านหินในข้อใดที่มีคุณภาพดีที่สุด
              ก.   พีช
              ข.   ลิกไนต์
              ค.   บิทูมินัส
              ง.   แอนทราไซด์
5.   ถ่านหินในข้อใดที่พบมากที่สุดในประเทศไทย
              ก.   พีช
              ข.   ลิกไนต์
              ค.   บิทูมินัส
              ง.   แอนทราไซด์
6.   ถ่านหินในข้อใดที่นำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงเตาผิงในเขตอากาศหนาว
              ก.   พีช
              ข.   ลิกไนต์
              ค.   บิทูมินัส
               ง.   แอนทราไซด์
7.   เหมืองถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดในเอเชียอาคเนย์อยู่ที่จังหวัดใดของประเทศไทย
              ก.   ตาก
              ข.   ลำปาง
               ค.   เชียงใหม่
              ง.   แม่ฮ่องสอน
8.   ถ่านหินถูกนำมาใช้ประโยชน์ในด้านใดมากที่สุด
              ก.   อุตสาหกรรมบ่มใบยาสูบ
              ข.   อุตสาหกรรมผลิตปูนขาว
              ค.   อุตสาหกรรมผลิตปูนซิเมนต์
              ง.   อุตสาหกรรมผลิตกระแสไฟฟ้า
9.   การทำความสะอาดถ่านหินทางชีววิทยา  เป็นเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดในข้อใด
              ก.   เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดก่อนการเผาไหม้
              ข.   เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดหลังการเผาไหม้
              ค.   เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดระหว่างการเผาไหม้
              ง.   เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดด้วยการแปรสภาพถ่านหิน
10.  ก๊าซในข้อใดที่ส่งผลทำให้เกิดฝนกรด
              ก.   ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์
              ข.   ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
               ค.   ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์
              ง.   ก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์
 เนื้อหา
1.   ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับถ่านหิน
2.   การกำเนิดถ่านหิน

       ภาพที่  1    การกำเนิดถ่านหิน
 3.  ทฤษฎีเกี่ยวกับการสะสมของซากพืช
       3.1    ทฤษฎีที่ 1   การสะสมตัวของซากพืชที่เกิดขึ้นอยู่กับที่
       3.2    ทฤษฎีที่  2   การสะสมตัวของซากพืชที่ถูกพัดพามาจากที่อื่น
 4.  ลำดับการเกิดถ่านหิน  มี 5 ลำดับ  คือ








5.  ประเภทของถ่านหิน
        5.1    พีช  (Peat)
        5.2   ลิกไนต์  (Lignite)
        5.3   ซับบิทูมินัส  (Subbituminous)                      
        5.4   บิทูมิมัส  (Bituminous)                             
        5.5   แอนทราไซด์  (Anthracite)  
6.   การผลิตถ่านหิน        มี  2  ประเภท  คือ
       6.1   การทำเหมืองเปิด  (Open  Pit  Mine)
       6.2   การทำเหมืองใต้ดิน  (Underground  Coal  Mine)                              
 7.   แหล่งถ่านหินในประเทศไทย
 8.   แหล่งถ่านหินที่มีการทำเหมืองแล้ว

ภาพที่  2   การขุดเจาะหาถ่านหิน         

                                                                                
ภาพที่  3   การทำเหมืองถ่านหิน
 9.   ประโยชน์ของพลังงานถ่านหิน
        9.1   ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า           
        9.2   ใช้เป็นเชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์        
        9.3   ใช้เป็นเชื้อเพลิงในกิจการอื่น ๆ 
10.  เทคโนโลยีถ่านหินสะอาด  (Clean  Coal  Technology)    แบ่งเป็น  4  ลักษณะ  คือ
        10.1   เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดก่อนการเผาไหม้    มี  3  หลักการ  ดังนี้
                    1)   การทำความสะอาดถ่านหินทางกายภาพ  (Physical  cleaning)                      
                    2)   การทำความสะอาดถ่านหินทางเคมี                                    
                    3)   การทำความสะอาดถ่านหินทางชีววิทยา   
        10.2    เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดระหว่างการไหม้
        10.3    เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดหลังการเผาไหม้
        10.4    เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดด้วยการแปรสภาพถ่านหิน  (Coal  Conversion)
11.   ผลกระทบจากการใช้พลังงานถ่านหิน     ดังนี้
        11.1   เกิดน้ำเสียจากบ่อเหมือง     
        11.2   ทำให้เกิดฝุ่นละออง    
        11.3   เกิดปัญหาต่อระบบนิเวศ     
        11.4   ต้องอพยพราษฎร      
        11.5   เกิดก๊าซจากการเผาไหม้ถ่านหิน                                                            
บทสรุป
มนุษย์รู้จักใช้ประโยชน์จากถ่านหินโดยการนำไปเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า
ถ่านหินจัดเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้แล้วหมดไป ดังนั้น จึงจัดเป็นเชื้อเพลิงที่มีปริมาณจำกัด การกำเนิดถ่านหินต้องใช้เวลาหลายร้อยล้านปีกว่าจะเกิดทดแทนขึ้นใหม่ได้    ซึ่งตั้งแต่อดีตจนกระทั่งถึงปัจจุบันถ่านหินจัดได้ว่าเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญอย่างหนึ่ง ซึ่งนอกจากจะนำมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าแล้ว ยังสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้  แต่การใช้ประโยชน์นั้นก็ก่อให้เกิดผลกระทบกับสิ่งแวดล้อมสูงกว่าการใช้เชื้อเพลิงชนิดอื่น ๆ  ดังนั้น การนำเอาเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดมาใช้  โดยการนำเทคโนโลยีในการพัฒนาการทำเหมือง หรือการจัดการถ่านหินก่อนนำมาใช้ประโยชน์ นั้น มีความสำคัญและจำเป็นอย่างยิ่ง  เพื่อเป็นการใช้ประโยชน์จากถ่านหินอย่างมีประสิทธิภาพ   และลดผลกระทบสิ่งแวดล้อมที่จะเกิดจากการนำพลังงานถ่านหินมาใช้ 
แบบทดสอบหลังเรียน หน่วยที่  2
ตอนที่  1               จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงคำตอบเดียว
1.  ข้อใด  ไม่ใช่  คุณสมบัติของถ่านหิน
                ก.  มีความแข็งมาก
                ข.  มีสีน้ำตาลถั่วดำ
                ค.  เป็นตะกอนชนิดติดไฟได้
                ง.  เกิดจากการทับถมของซากสิ่งมีชีวิต
2.  ถ่านหินเกิดขึ้นในลำดับที่เท่าใดของการกำเนิดถ่านหิน
                ก.  ลำดับที่  1
                ข.  ลำดับที่  2
                ค.  ลำดับที่  3
                ง.  ลำดับที่  4
3.  ถ่านหินในข้อใดที่เมื่อเกิดการเผาไหม้แล้วจะเกิดเขม่าควันมาก
                ก.  พีช
                ข.  ลิกไนต์
                ค.  บิทูมินัส
                ง.  แอนทราไซต์
4.  ถ่านหินในข้อใดที่มีคุณภาพดีที่สุด
                ก.  ลิกไนต์
                ข. บิทูมินัส
                ค.  ซับบิทูมินัส
                ง.  แอนทราไซต์
5.  ถ่านหินในข้อใดที่นิยมนำไปใช้ในเตาผิงในบ้านเรือน
                ก.  ลิกไนต์
                ข.  บิทูมินัส
                ค.  ซับบิทูมินัส
                ง.  แอนทราไซต์
6.  การนำถ่านหินมาใช้ประโยชน์ในประเทศไทยครั้งแรกใช้ในกิจกรรมใด
                ก.  การเดินเรือ
                ข.  กิจการรถไฟ
                ค.  กิจการรถทัวร์
                ง.  การผลิตกระแสไฟฟ้า
7.  แหล่งถ่านหินที่อำเภอลี้  จังหวัดลำพูน  ถูกนำมาใช้ประโยชน์ในเรื่องใด
                ก.  เตาผิง
                ข.  บ่มใบยาสูบ
                ค.  ทำลำไยอบแห้ง
                ง.  ผลิตกระแสไฟฟ้า
8.  การลิกไนต์แห่งประเทศไทย  ได้รับการสถาปนาขึ้นเมื่อใด
                ก.  พ.ศ.  2460 2469
                ข.  พ.ศ.  2490 2499
                ค.  พ.ศ.  2500 2509
                ง.  พ.ศ.  2510 2519
9.  วิธี  Molten  Caustic  Leaching  เป็นเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดในข้อใด
                ก.  เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดก่อนการเผาไหม้
                ข.  เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดหลังการเผาไหม้
                ค.  เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดระหว่างการเผาไหม้
                ง.  เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดด้วยการแปรสภาพถ่านหิน
10.  ข้อใดคือผลกระทบจากการใช้พลังงานถ่านหิน
                ก.  การอพยพราษฎร
                ข.  การเกิดฝุ่นละออง
                ค.  ก๊าซจากการเผาไหม้ถ่านหิน
                ง.  ทุกข้อคือคำตอบ

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น