เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ถ่านกัมมันต์ (Activated Carbon) เป็นวัสดุดูดซับสำคัญในภาคอุตสาหกรรม มีโครงสร้างรูพรุนขนาดเล็กและพื้นที่ผิวสูง ในกระบวนการผลิตและฟื้นฟูสภาพหลังใช้งานมักเกิดผงถ่านที่มีขนาดไม่เป็นไปตามข้อกำหนดเป็นจำนวนมากถึงหลักร้อยตันต่อปี ผงถ่านเหล่านี้ไม่สามารถนำกลับเข้าสู่อุตสาหกรรมเดิมเพื่อใช้งานได้โดยตรง เนื่องจากอนุภาคมีขนาดเล็กถึงเป็นผงละเอียด

การขึ้นรูปผงถ่านกัมมันต์เหล่านี้ให้เป็นเม็ด (Activated Carbon Pellet) เพื่อให้นำไปใช้งานได้กลับลดทอนสมบัติสำคัญ ทำให้ผงถ่านดังกล่าวกลายเป็นวัสดุเหลือทิ้ง สร้างภาระทั้งด้านต้นทุนการจัดการและปัญหาสิ่งแวดล้อม

ในการแก้ปัญหาดังกล่าว นักวิจัยได้นำองค์ความรู้ด้านวัสดุศาสตร์มาพัฒนาสูตรและกระบวนการขึ้นรูป โดยคัดเลือกวัสดุประสานและสารเติมแต่งที่เหมาะสม เพื่อผสานผงถ่านให้กลับมาเป็นเม็ดถ่านกัมมันต์อีกครั้ง แต่ความท้าทายที่สำคัญคือ ทำอย่างไรให้เม็ดถ่านที่ขึ้นรูปใหม่ยังคงสมบัติเด่นของถ่านกัมมันต์ดั้งเดิมไว้ได้ และมีสมบัติใกล้เคียงกับถ่านกัมมันต์ทางการค้า เช่น มีขนาดอนุภาคและพื้นที่ผิวที่เหมาะสม เพื่อคงความสามารถในการดูดซับสารโมเลกุลขนาดเล็ก

อีกทั้งถ่านกัมมันต์ต้องมีความแข็งแรงเชิงกล เพื่อที่เม็ดถ่านกัมมันต์จะไม่แตกตัวเป็นผงได้ง่ายในระหว่างการใช้งาน และต้องทนต่อกระบวนการฟื้นฟูสภาพ (reactivation) เพื่อนำกลับมาใช้ซ้ำได้หลายรอบ ผลลัพธ์จากการวิจัยและพัฒนาพบว่า สามารถช่วยลดการใช้ทรัพยากรใหม่ได้ถึง 60% และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกถึง 30% ต่อปี

นอกจากการพัฒนาเทคโนโลยีแล้ว ยังมีการศึกษาความเป็นไปได้ในการขยายกำลังการผลิตไปสู่ระดับอุตสาหกรรมด้วย เพื่อศึกษากระบวนการขึ้นรูปเม็ดถ่านกัมมันต์ในระดับที่สูงขึ้น จากเดิมที่กำลังการผลิต 100-150 กิโลกรัมต่อชั่วโมง เป็น 800-1000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง

หากการพัฒนาต่อยอดสู่เชิงพาณิชย์สำเร็จก็จะช่วยลดการนำเข้าถ่านกัมมันต์ ลดการใช้ทรัพยากรใหม่ ลดต้นทุนการผลิตและค่าใช้จ่ายในการจัดการวัสดุที่ไม่ผ่านเกณฑ์ รวมถึงลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม สอดคล้องกับแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) ที่มุ่งใช้ทรัพยากรให้เกิดประโยชน์สูงสุดอย่างแท้จริง

ผลงานนี้เป็นความร่วมมือระหว่างศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) และบริษัท ไร้ท์ รีแอคติเวชั่น จำกัด (มหาชน) ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงวิสัยทัศน์ของภาคอุตสาหกรรมที่ให้ความสำคัญกับการบริหารจัดการทรัพยากรตามแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน โดยมุ่งเปลี่ยนวัสดุเหลือทิ้งให้กลับมาสร้างมูลค่าเพิ่มได้อีกครั้ง

ผู้ประกอบการที่สนใจสามารถติดต่อขอรับคำปรึกษาได้ที่:
ดร.กันทิมา เหมรา และ ดร.กรรณิการ์ เดชรักษา นักวิจัย
ทีมวิจัยซีเมนต์และวัสดุคอมพอสิตเพื่อความยั่งยืน ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (MTEC)
โทรศัพท์: 0-2564-6500 ต่อ 4213
อีเมล: khanthh@mtec.or.th