เตาทรงกรวยที่ดูเหมือนกะละมังยักษ์ใบหนึ่ง คือเทคโนโลยีที่มีชื่อทางวิชาการว่า Kon-Tiki flame cap kiln และมีงานวิจัยตีพิมพ์รองรับตั้งแต่ปี 2014
เตาทรงกรวยหงายที่หน้าตาเหมือนกะละมังยักษ์ ดูเผิน ๆ เหมือนกองไฟธรรมดาที่ล้อมด้วยเหล็ก แต่จริง ๆ แล้วเป็นเทคโนโลยีที่มีชื่อทางวิชาการ มีเอกสารตีพิมพ์ และมีงานวิจัยวัดค่าการปล่อยมลพิษรองรับ
ชื่อของมันคือ Kon-Tiki flame cap kiln หรือเตาม่านเปลวไฟ พัฒนาโดย Hans-Peter Schmidt และ Paul Taylor ที่ Ithaka Institute ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ และเผยแพร่ครั้งแรกในปี 20141
ตลอดห้าพันปีที่ผ่านมา มนุษย์ผลิตถ่านด้วยไฟเปิด แต่เทคโนโลยีไพโรไลซิสสมัยใหม่กลับพยายามกดไฟให้ดับแล้วให้ความร้อนจากภายนอกแทน ผู้พัฒนาชี้ว่าการแยกกระบวนการเปลี่ยนเป็นถ่านออกจากการเผาก๊าซนี่เอง ที่ทำให้เทคโนโลยีไพโรไลซิสมีราคาแพงและเสียง่าย3
เตา Kon-Tiki เลือกทางกลับกัน คือใช้ไฟเปิดต่อไป แต่ออกแบบรูปทรงและวิธีเดินเตาให้ไฟทำงานถูกจังหวะ
ไม่ได้ดับไฟเพื่อไม่ให้ถ่านไหม้ แต่ใช้ไฟด้านบนเป็นฝาปิดไม่ให้ออกซิเจนลงไปถึงถ่านด้านล่าง
หัวใจของเตาชนิดนี้อยู่ที่ชั้นเปลวไฟที่ลอยอยู่เหนือกองเชื้อเพลิง ซึ่งทำหน้าที่สองอย่างพร้อมกัน
นี่คือเหตุผลที่ผู้พัฒนาเรียกมันว่า flame cap คือเปลวไฟทำหน้าที่เป็นฝาปิด1
ผนังลาดเอียงบังคับให้อากาศไหลเข้าจากขอบเตาในปริมาณจำกัดและกระจายสม่ำเสมอ ทำให้ชั้นเปลวไฟคลุมทั่วผิวหน้าโดยไม่มีช่องโหว่ ถ้าเป็นถังทรงกระบอกตรง อากาศจะไหลไม่สม่ำเสมอและม่านเปลวไฟจะขาดเป็นช่วง ๆ ซึ่งเป็นจุดที่ควันเล็ดลอดออกมา
งานวิจัยรายงานว่าอุณหภูมิในโซนไพโรไลซิสหลักซึ่งอยู่ใต้ม่านเปลวไฟอยู่ที่ 680 ถึง 750 องศาเซลเซียส และเย็นลงเรื่อย ๆ เหลือ 150 ถึง 450 องศาเซลเซียสในชั้นที่อยู่ลึกลงไป ขึ้นกับว่าเผามานานเท่าไรก่อนดับ2
เอกสารต้นฉบับของผู้พัฒนาระบุช่วง 650 ถึง 700 องศาเซลเซียส โดยมีจุดสูงสุดใกล้เปลวไฟถึง 750 ถึง 800 องศาเซลเซียส และอธิบายว่าในช่วงอุณหภูมินี้ ชีวมวลรวมถึงลิกนินจะเปลี่ยนเป็นถ่านได้อย่างสมบูรณ์ ผลที่ได้จึงเป็นไบโอชาร์อุณหภูมิสูงคุณภาพดี1
| ข้อได้เปรียบ | เหตุผล |
|---|---|
| ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงเริ่มต้น | ต่างจากเตาเรทอร์ตที่ต้องใช้ฟืนจำนวนมากอุ่นเตาก่อน ซึ่งงานวิจัยระบุว่าเป็นข้อเสียสำคัญของเตาเรทอร์ต2 |
| เผาเร็ว | รอบหนึ่งใช้เวลาราวสองชั่วโมง เทียบกับเตาปิดที่ใช้เวลาเป็นวัน |
| สร้างและใช้งานง่าย ราคาถูก | เป็นเหตุผลที่งานวิจัยเรียกว่าเป็นการทำให้การผลิตไบโอชาร์เป็นของทุกคน |
| ก๊าซถูกไล่ออกจากรูพรุน | ผู้พัฒนาระบุว่าไฟเปิดช่วยให้ก๊าซส่วนใหญ่ถูกขับออกไปเผา ไม่ตกค้างเป็นคอนเดนเสทที่เป็นพิษบนผิวและในรูพรุนของถ่าน1 |
หลายคนคิดว่าเตาแบบนี้คือ "กองไฟที่มีถังล้อม" ความจริงคือวิธีเดินเตาสำคัญพอ ๆ กับตัวเตา ถ้าเติมเชื้อเพลิงผิดจังหวะ ม่านเปลวไฟจะขาด ควันจะออก และถ่านด้านล่างจะกลายเป็นขี้เถ้า ตัวเตาเป็นแค่ครึ่งเดียวของเทคโนโลยี อีกครึ่งคือคนที่ยืนอยู่ข้างเตา
ผู้พัฒนาตั้งใจให้เกษตรกรและคนทำสวนแปลงเศษวัสดุของตัวเองเป็นไบโอชาร์ได้ โดยไม่ต้องซื้ออุปกรณ์ราคาแพง ซึ่งเป็นที่มาของคำว่า democratization ในชื่อเอกสาร1
สิ่งที่ทำให้มันแพร่หลายไม่ใช่ประสิทธิภาพสูงสุด แต่คืออัตราส่วนระหว่างคุณภาพที่ได้กับความยากในการเข้าถึง เตาเรทอร์ตให้ผลผลิตสูงกว่าแต่ต้องลงทุนหลักแสน ส่วนเตาทรงกรวยทำจากเหล็กแผ่นม้วนใบเดียวก็ใช้ได้
ตัวเลขในบทความนี้มาจากงานวิจัยภาคสนามที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ ซึ่งวัดจากเตาที่ออกแบบและใช้งานในเงื่อนไขเฉพาะของแต่ละการศึกษา ผลที่ได้จากเตาแต่ละใบและผู้ใช้แต่ละคนอาจต่างจากนี้ได้มาก โดยเฉพาะเมื่อความชื้นของเชื้อเพลิงและวิธีเดินเตาต่างกัน
เตาไบโอชาร์สแตนเลส 304 ทรงกรวย เปิดรับพรีออเดอร์
ตัวเลขการปล่อยมลพิษเทียบกับเตาแบบดั้งเดิมและเตาเรทอร์ต
เติมช้าไปได้เถ้า เติมเร็วไปได้ควัน จังหวะคือทุกอย่าง