เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

เทคโนโลยีที่เพิ่มมูลค่าของผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมคือ หนึ่งในกุญแจสำคัญของเศรษฐกิจหมุนเวียนในการเปลี่ยนผ่านสู่โมเดลธุรกิจที่ยั่งยืน ซึ่งจะช่วยให้อุตสาหกรรมลดต้นทุน สร้างโอกาสทางการตลาด เพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขัน และบรรลุเป้าหมายความยั่งยืน

กลุ่มบริษัทอำพลฟูดส์ ผู้นำนวัตกรรมอาหารและเครื่องดื่มของไทย ให้ความสำคัญกับเศรษฐกิจหมุนเวียนและมุ่งมั่นยกระดับความเป็นเลิศด้านนวัตกรรมอาหารไทยสู่ตลาดโลกด้วยความรับผิดชอบต่อสังคมและสิ่งแวดล้อม จึงเกิดความร่วมมือด้านการวิจัยและพัฒนากับทีมวิจัยซีเมนต์และวัสดุคอมพอสิตเพื่อความยั่งยืน เอ็มเทค สวทช. เพื่อนำตัวดูดซับสีจากกระบวนการผลิตน้ำมันสำหรับบริโภค (Spent Bleaching Earth, SBE) และเถ้าชีวมวล (Biomass Ash) จากหม้อต้มไอน้ำกลับมาใช้ประโยชน์

ทีมวิจัยได้วิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี รวมถึงพิจารณาฟังก์ชันที่เหมาะสมของทั้ง SBE และเถ้าชีวมวล พบว่า SBE มีโครงสร้างหลักเป็นมอนต์โมริลโลไนต์ หรือเบนโทไนต์ มีซิลิกาค่อนข้างสูง และโครงสร้างถูกปกคลุมด้วยน้ำมัน เนื่องจากผ่านการใช้งานมาแล้ว

ในขณะที่เถ้าชีวมวลมีซิลิกาและแคลเซียมค่อนข้างสูง หากเพิ่มอะลูมินาจะสามารถพัฒนาเป็นจีโอมีเดีย (Geo-media) ซึ่งเป็นวัสดุพรุนสำหรับใช้เป็นไบโอมีเดียเพื่อเป็นที่อยู่ของจุลินทรีย์ ใช้ในบ่อเลี้ยงปลาเป็นตัวดูดซับหรือตัวกรองในระบบบำบัดน้ำ ช่วยลดความขุ่น รวมถึงเป็นวัสดุปลูกพืชแบบไร้ดิน โดยใช้เทคโนโลยีจีโอโพลิเมอร์

ทั้งนี้ประสิทธิภาพของจีโอมีเดียขึ้นอยู่กับโครงสร้างพรุน ซึ่งต้องอาศัยสารช่วยก่อรูพรุนและสารช่วยให้ฟองอากาศกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ เพื่อควบคุมขนาดและการกระจายตัวของรูพรุนไม่ให้รวมตัวกันมากเกินไป โดย SBE ช่วยให้รูพรุนกระจายตัวได้ดี ขณะที่เถ้าชีวมวลมีแคลเซียมสูงช่วยส่งเสริมการเซตตัวของวัสดุ เมื่อปรับสัดส่วนอย่างเหมาะสมจะสามารถผลิตวัสดุจีโอโพลิเมอร์ที่มีความพรุนสูงถึง 60–70% และมีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงถึง 115 ตารางเมตรต่อกรัม

การเพิ่มปริมาณเถ้าชีวมวลจะเอื้อต่อการเกิดรูพรุนเพิ่มเติมในเนื้อวัสดุ เนื่องจากเถ้ามีโครงสร้างพรุน มีขนาดอนุภาคเล็กและใหญ่ปนกัน และพื้นผิวขรุขระ ส่งผลให้วัสดุมีน้ำหนักเบา แต่ยังคงความแข็งแรงและสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ สามารถทดแทนไบโอมีเดียพลาสติกและหินธรรมชาติได้

ขณะเดียวกัน เทคโนโลยีจีโอโพลิเมอร์มีจุดเด่นที่ไม่ต้องใช้เตาเผา แต่ผลิตได้ด้วยการผสม ขึ้นรูป และบ่มที่อุณหภูมิห้อง จึงช่วยประหยัดพลังงานและมีศักยภาพต่อยอดสู่การผลิตระดับอุตสาหกรรมได้

สนใจขอคำปรึกษาติดต่อ
ดร.กันทิมา เหมรา นักวิจัย
ทีมวิจัยซีเมนต์และวัสดุคอมพอสิตเพื่อความยั่งยืน
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช.
โทรศัพท์: 02 564 6500 ต่อ 4213
อีเมล: khanthh@mtec.or.th