صفر تا صد تولید زغال فشرده با دستگاه‌های صنعتی پیشرفته
زغال فشرده در سال‌های اخیر به یکی از محصولات پرتقاضای بازار داخلی و صادراتی تبدیل شده است. این نوع زغال که از ترکیب خاک اره و ضایعات چوب با روش فشرده‌سازی صنعتی تولید می‌شود، جایگزین زغال سنتی و پر دود شده و کاربرد گسترده‌ای در رستوران‌ها، صنایع غذایی و مصارف خانگی پیدا کرده است.
افزایش آگاهی درباره مزایای زغال فشرده و رشد فناوری در ساخت دستگاه‌های تولید، باعث شده فرآیند تولید این محصول دیگر محدود به کارگاه‌های کوچک نباشد. امروزه خطوط تولید مجهز و تمام‌اتوماتیک می‌توانند در هر شیفت کاری چندین تُن زغال باکیفیت تولید کنند، بدون آنکه کیفیت یا یکنواختی محصول کاهش پیدا کند.
اما مسیر تولید زغال چگونه است؟ دستگاه‌های صنعتی چه نقشی در افزایش بازده و کاهش هزینه‌ها دارند؟ و چرا بسیاری از سرمایه‌گذاران، این صنعت را یکی از گزینه‌های سودآور سال‌های آینده می‌دانند؟
زغال فشرده چیست و چرا محبوب شده است؟
زغال فشرده نوعی سوخت جامد است که از ترکیب خاک‌اره، ضایعات چوب، پوست گردو، بادام یا سایر پسماندهای سلولزی تولید می‌شود. این مواد ابتدا خشک و سپس در دستگاه مخصوص تحت فشار و حرارت بالا فشرده می‌شوند تا به شکل قطعاتی منظم و فشرده (بریکت) درآیند. این ساختار متراکم باعث می‌شود زغال فشرده در مقایسه با زغال سنتی، حرارت یکنواخت‌تر، دود کمتر و ماندگاری بیشتری داشته باشد.
محبوبیت زغال فشرده تنها به‌دلیل ظاهر یا بسته‌بندی منظم آن نیست؛ بلکه ویژگی‌های فنی این محصول باعث شده در بسیاری از صنایع و مصارف خانگی جایگزین زغال سنتی شود. زغال فشرده دیرتر روشن می‌شود اما پس از شعله‌ور شدن، حرارت پایداری تولید می‌کند و به‌راحتی خاموش نمی‌شود. به همین دلیل برای رستوران‌ها، قلیان‌سراها و تولیدکنندگان محصولات گرمایی، گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه و کارآمد به شمار می‌رود.
از سوی دیگر، در تولید زغال فشرده نیازی به قطع درختان تازه نیست و تمام مواد اولیه آن از بازیافت پسماندهای چوبی و کشاورزی تأمین می‌شود. همین ویژگی، این محصول را به انتخابی سازگار با محیط‌زیست تبدیل کرده است. ترکیب دوام بالا، صرفه اقتصادی و تولید بدون تخریب منابع طبیعی، موجب شده زغال فشرده در سال‌های اخیر یکی از بازارهای در حال رشد در ایران و منطقه باشد.
مواد اولیه مورد استفاده در تولید زغال فشرده
مواد اولیه در کیفیت نهایی زغال فشرده نقش تعیین‌کننده‌ای دارند. هرچقدر مواد ورودی خالص‌تر، خشک‌تر و یکنواخت‌تر باشند، زغال خروجی نیز دوام و حرارت بیشتری خواهد داشت. مهم‌ترین ترکیبات مورد استفاده در این صنعت، معمولاً از ضایعات چوبی و کشاورزی تهیه می‌شوند.
خاک‌اره چوب رایج‌ترین ماده اولیه برای تولید زغال فشرده است. خاک اره به‌دلیل اندازه ذرات ریز و قابلیت فشرده‌سازی بالا، پس از اعمال فشار و حرارت به‌خوبی به هم متصل می‌شود. استفاده از خاک‌اره خشک چوب‌هایی مانند راش، بلوط و صنوبر نتیجه‌ای باکیفیت‌تر به همراه دارد، چون این چوب‌ها دارای چگالی بالا و درصد کربن مناسب هستند.
پوست گردو و بادام نیز به‌عنوان افزودنی‌های طبیعی به ترکیب تولید اضافه می‌شوند. این مواد، حرارت و زمان سوختن زغال را افزایش می‌دهند و به بهبود پایداری آن کمک می‌کنند. در برخی خطوط تولید نیز از ضایعات نخل و ساقه‌های برنج به صورت ترکیبی استفاده می‌شود تا محصول نهایی هم سبک‌تر باشد و هم در فرآیند سوخت، آلودگی کمتری ایجاد کند.
نکته دیگر در انتخاب مواد اولیه، میزان رطوبت است. اگر رطوبت مواد بیشتر از ۱۰ درصد باشد، فشرده‌سازی به‌درستی انجام نمی‌شود و زغال تولیدی در زمان سوختن، بخار زیادی آزاد می‌کند. بنابراین یکی از مراحل اساسی در خط تولید زغال فشرده، خشک کردن کامل مواد اولیه پیش از ورود به دستگاه است. کنترل دقیق این مرحله باعث می‌شود بریکت‌های خروجی محکم‌تر، بدون ترک و با زمان سوخت بالاتر تولید شوند.
آشنایی با مراحل تولید زغال فشرده
فرآیند تولید زغال فشرده شامل چند مرحله‌ی اصلی است که هرکدام بر کیفیت و دوام محصول نهایی تأثیر مستقیم دارند. در تولید صنعتی، این مراحل به‌صورت پیوسته و خودکار انجام می‌شوند تا نتیجه نهایی یکنواخت باشد.
آماده‌سازی و خرد کردن مواد اولیه
در اولین مرحله، خاک اره و ضایعات چوبی جمع‌آوری‌شده وارد دستگاه خرد کن (کراشر) می‌شوند تا به ذراتی با اندازه‌ی یکنواخت تبدیل شوند. این یکنواختی برای فشرده‌سازی ضروری است؛ چون اگر اندازه ذرات متفاوت باشد، بریکت‌ها در زمان سوختن ترک می‌خورند یا سریع‌تر از حد معمول می‌سوزند.
خشک کردن و کنترل رطوبت
در گام بعد، مواد خردشده وارد خشک‌کن می‌شوند. در این مرحله، رطوبت تا سطحی کمتر از ۱۰ درصد کاهش می‌یابد. خشک‌کن‌های صنعتی معمولاً از هوای گرم یا سیستم حرارت غیرمستقیم استفاده می‌کنند تا رطوبت به‌صورت تدریجی خارج شود و ساختار الیافی چوب آسیب نبیند. مواد خشک‌شده سبک‌تر، متراکم‌تر و آماده‌ی فشرده‌سازی هستند.
فشرده‌سازی در دستگاه بریکت ساز
مرحله‌ی اصلی تولید، فشرده‌سازی است. مواد خشک‌شده وارد دستگاه بریکت ساز (اکسترودر) می‌شوند، جایی که تحت فشار و حرارت بالا به‌شکل قطعات منظم استوانه‌ای یا شش‌ضلعی درمی‌آیند. در این مرحله، هیچ چسب شیمیایی اضافه نمی‌شود؛ بلکه لیگنین طبیعی موجود در چوب، نقش چسب طبیعی را بازی می‌کند و باعث چسبندگی ذرات می‌شود.
مرحله‌ی پخت و کربونیزه شدن
پس از شکل‌گیری بریکت‌ها، نوبت به پخت یا کربونیزاسیون می‌رسد. این مرحله در کوره انجام می‌شود و هدف آن حذف کامل رطوبت و گازهای فرار است. بریکت‌ها در دمای حدود ۴۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد و در شرایط بدون اکسیژن حرارت می‌بینند. در پایان این فرآیند، محصولی سیاه‌رنگ، سخت و سبک با درصد کربن بالا به دست می‌آید که همان زغال فشرده نهایی است.
دستگاه تولید زغال فشرده چگونه کار می‌کند؟
دستگاه تولید زغال فشرده مجموعه‌ای از چند واحد مکانیکی است که به‌صورت پیوسته با هم کار می‌کنند تا مواد خام به زغال قابل‌مصرف تبدیل شود. این دستگاه‌ها معمولاً شامل آسیاب، خشک‌کن، اکسترودر و کوره هستند و هر بخش وظیفه مشخصی در فرآیند دارد.
- آسیاب و آماده‌سازی مواد اولیه:
در ابتدای خط تولید، دستگاه آسیاب وظیفه دارد ضایعات چوب و خاک‌اره را به ذراتی با اندازه یکنواخت تبدیل کند. خروجی این مرحله باید به‌قدری ریز باشد که بتواند در مرحله بعدی فشرده‌سازی به‌خوبی به هم بچسبد.
- خشک کن صنعتی:
مواد آسیاب‌شده وارد خشک کن می‌شوند تا میزان رطوبت‌شان کنترل شود. خشک‌کن‌های صنعتی با حرارت غیرمستقیم کار می‌کنند تا رطوبت بدون سوختگی از بین برود. حفظ تعادل حرارتی در این مرحله اهمیت زیادی دارد، زیرا اگر دما بیش از حد بالا باشد، ترکیب طبیعی لیگنین در چوب تخریب می‌شود و زغال شکننده می‌گردد.
- اکسترودر یا بریکت ساز:
قلب اصلی خط تولید، اکسترودر است. این بخش با اعمال فشار بالا و حرارت کنترل‌شده، مواد خشک‌شده را به‌صورت استوانه‌ای یا شش‌ضلعی فشرده می‌کند. تفاوت مدل‌های دستگاه معمولاً در نوع انتقال نیروست؛ برخی از سیستم تسمه‌ای و برخی دیگر از سیستم گیربکسی استفاده می‌کنند. دستگاه‌های گیربکسی فشار یکنواخت‌تری وارد می‌کنند و برای تولید مداوم، دوام بالاتری دارند.
- کوره یا واحد کربونیزه سازی:
آخرین مرحله، پخت بریکت‌ها در دمای بالا و بدون حضور اکسیژن است. این مرحله موجب می‌شود ساختار داخلی بریکت‌ها به‌طور کامل کربنیزه شود. نتیجه، زغالی با چگالی بالا، بدون دود و با ماندگاری طولانی است که به‌راحتی روشن می‌شود و دیر خاموش می‌گردد.
جمع‌بندی
تولید زغال فشرده با دستگاه‌های صنعتی، امروز به یکی از مسیرهای کارآمد و پایدار در صنایع انرژی و بازیافت تبدیل شده است. استفاده از ضایعات چوب و کشاورزی به جای قطع درختان، کنترل دقیق حرارت و فشار در مراحل تولید، و حذف کامل مواد شیمیایی، همگی موجب شده این محصول به سوختی تمیز، بادوام و اقتصادی بدل شود. افزایش تقاضا در بازار داخلی و صادراتی نشان می‌دهد که زغال فشرده نه فقط یک جایگزین ساده برای زغال سنتی، بلکه بخشی از آینده تولید سوخت‌های سبز در کشور است.
مجموعه سازه ابتکار ارشد با تکیه بر طراحی دقیق و ساخت دستگاه‌های صنعتی متناسب با شرایط اقلیمی ایران، نقش مؤثری در ارتقای استانداردهای تولید و کیفیت زغال ایفا کرده است.
