ได้แก่ เถ้าจากการเผาไหม้ (Ash) และมลพิษทางอากาศซึ่งเป็นกลุ่มที่ก่อให้เกิดผลกระทบได้มาก เนื่องจากเป็นสาเหตุของการเกิดฝนกรดหรือหมอกควันหากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม โดยมลพิษทางอากาศหลักที่เกิดจากการเผาไหม้ถ่านหิน¹ ได้แก่ ก๊าซคาร์บอนได-ออกไซด์ (CO₂) ก๊าซกลุ่มซัลเฟอร์-ออกไซด์ (SO_x) ก๊าซกลุ่มไนโตรเจน-ออกไซด์ (NO_x) อนุภาคขนาดเล็ก (Particulate Matter) และสารอื่นๆ โดยเฉพาะกลุ่มโลหะหนัก เช่น ปรอท การจัดการมลพิษที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ถ่านหินจึงเป็นประเด็นสำคัญที่จะต้องดำเนินการ ซึ่งมีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีหลากหลายรูปแบบเพื่อกำจัดและลดผลกระทบจากมลพิษเหล่านี้ และด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีในปัจจุบันจึงสามารถจัดการมลพิษเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยกระบวนการหรือเทคโนโลยีที่มีการใช้งานสำหรับจัดการมลพิษที่เกิดจากการเผาไหม้ถ่านหิน พอสรุปได้ดังนี้

• เครื่องพ่นจับแบบเปียก (Wet Scrubber or Wet FGD) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับกำจัดแก๊สและไอ (Gas and Vapor) โดยเฉพาะก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) โดยมีหลักการทำงาน คือ การพ่นฉีดของเหลว เช่น สารละลายปูนขาว (Lime) หรือหินปูน (Limestone) เป็นละอองฝอยขนาดเล็กกระจายไปปะทะกับกระแสแก๊ส และอาศัยการกระทบจากความเฉื่อยซึ่งเป็นกลไกหลักในการสกัดกั้นและการแพร่กระจาย
• เครื่องพ่นจับแบบแห้ง (Dry Scrubber or Dry FGD) ใช้ในการแยกซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) และก๊าซที่มีสภาพเป็นกรดอื่นๆ ออกจากก๊าซไอเสีย โดยเครื่องพ่นจับแบบแห้งจะใช้การพ่นฉีดผงปูนขาวหรือตัวกลางดูดซับชนิดอื่น ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับก๊าซที่มีสภาพเป็นกรดให้กลายสภาพเป็นกลาง ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยาดังกล่าวจะมีสภาพเป็นของแข็งแห้งซึ่งจะถูกเก็บรวบรวมเพื่อนำไปกำจัดต่อไป
• กระบวนการ Dry Sorbent Injection มีหลักการทำงานคล้ายคลึงกับ Dry FGD โดยการพ่นฉีดตัวกลางดูดซับเพื่อกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ก่อนจะแยกและรวบรวมตัวกลางดูดซับที่ใช้แล้วไปกำจัดต่อไป
• กระบวนการ Low-NOx burners (LNB) เป็นวิธีการพ่นเชื้อเพลิงเป็นละอองฝอยเล็กๆ ผสมกับอากาศก่อนที่จะเข้าสู่การเผาไหม้ เพื่อลดการสูญเสียเชื้อเพลิงและช่วยให้อุณหภูมิในห้องเผาไหม้ลดลง ส่งผลให้สามารถควบคุมการเกิดออกไซด์ของไนโตรเจน (NO_x) ตั้งแต่ต้นทางที่เกิดการเผาไหม้ได้ โดยสามารถลดก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ได้ประมาณร้อยละ 40–50

• กระบวนการ Selective Non-catalytic Reduction (SNCR) เป็นการควบคุมการเกิด NO_x โดยการฉีดน้ำผสมกับแอมโมเนียเข้าไปในห้องเผาที่มีอุณหภูมิ 800–1,000 องศาเซลเซียส กระบวนการนี้จะทำให้ก๊าซจำพวก NO_x เปลี่ยนไปเป็นก๊าซไนโตรเจน (N₂) และน้ำ (H₂O)
• กระบวนการ Selective Catalytic Reduction (SCR) มีหลักการทำงานเช่นเดียวกับกระบวนการ SNCR แต่มีความแตกต่างกันที่ระบบ SCR มีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalytic) เพื่อช่วยเปลี่ยนไนโตรเจนออกไซด์ให้กลายเป็นไนโตรเจนและน้ำ
• กระบวนการ Activated Carbon Injection (ACI) เป็นระบบที่ใช้ในการกำจัดสารในกลุ่มโลหะหนักโดยการการฉีดผงถ่านกัมมันต์ที่มีขนาดเล็กมากเข้าไปในห้องเผาไหม้ ซึ่งจะสามารถดักจับสารโลหะหนัก เช่น ปรอท เอาไว้ในรูพรุน
• กระบวนการ Halogenated ACI (HACI) เป็นการเติมสารในกลุ่มฮาโลเจน เช่น คลอไรด์หรือโบรไมด์ เข้าไปพร้อมกันกับผงกัมมันต์ในกระบวนการ ACI ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดโลหะหนักจากกระบวนการ ACI ได้
• การแยกอนุภาคด้วยการถุงกรอง (Fabric Filter or Baghouses) ใช้แยกอนุภาคออกจากกระแสก๊าซด้วยการกรองอนุภาคไว้บนตัวกรองผ้าที่มีรูพรุนขนาดเล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยสามารถแยกอนุภาคฝุ่นขนาดเล็กได้ถึง 0.1 ไมครอน
• กระบวนการ Electrostatic Precipitators (ESPs) เป็นเครื่องมือที่ใช้แรงไฟฟ้าในการแยกอนุภาค โดยผ่านอนุภาคที่มีประจุเข้าไปในสนามไฟฟ้าสถิต อนุภาคจะเคลื่อนเข้าหาแผ่นเก็บที่มีศักย์ไฟฟ้าตรงข้ามกัน

นอกจากกระบวนการต่างๆ ที่ได้กล่าวถึงแล้ว ยังมีอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่กำลังได้รับความสนใจและถูกพัฒนาขึ้นมาใช้งานอย่างต่อเนื่อง คือ เทคโนโลยี Carbon Capture and Storage (CCS) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีในการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อป้องกันไม่ให้มีการปล่อย CO₂ ออกจากการผลิตพลังงานจนทำให้เกิดผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศของโลก

เรื่องโดย : รศ.ดร.พิสุทธิ์ เพียรมนกุล คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย