แปลงอะลูมิเนียมดรอสสู่วัตถุดิบทางเลือกในอุตสาหกรรมเซรามิก: โอกาสและความท้าทายสู่ความยั่งยืน

เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ประเทศไทยผลิตผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมโดยการหลอมขึ้นรูปเฉลี่ยมากกว่า 5 แสนตันต่อปี ในกระบวนการหลอมจะมีการเติมฟลักซ์เพื่อควบคุมคุณภาพน้ำโลหะและดักจับสิ่งเจือปนให้ลอยขึ้นสู่ผิวหน้า เกิดเป็น “อะลูมิเนียมดรอส” ซึ่งจะถูกนำมาหลอมซ้ำเพื่อดึงเนื้ออะลูมิเนียมออกให้มากที่สุด กระทั่งปริมาณอะลูมิเนียมที่เหลืออยู่ต่ำจนไม่คุ้มค่าต่อการนำกลับมาใช้ จึงกลายเป็นของเสียที่ถูกจัดการด้วยการฝังกลบ

อะลูมิเนียมดรอสที่เหลือจัดเป็นของเสียอันตราย เพราะเมื่อทำปฏิกิริยากับความชื้นจะปล่อยก๊าซ เช่น แอมโมเนีย รวมถึงไฮโดรเจนซึ่งเป็นก๊าซไวไฟ การจัดการที่ไม่เหมาะสมจึงอาจก่อให้เกิดฝุ่นพิษ ส่งกลิ่นเหม็น และเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้ได้ ช่วงที่ผ่านมา ข่าวเกี่ยวกับกากอุตสาหกรรมทำให้อะลูมิเนียมดรอสเป็นที่รู้จักมากขึ้น พร้อมกับความกังวลถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยหากจัดการไม่ถูกวิธี

เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว จึงมีการวิจัยเพื่อนำอะลูมิเนียมดรอสมาปรับสภาพด้วยกระบวนการทางความร้อนโดยใช้เตาโรตารี่ (Exothermic Rotary Reactor) และนำไปใช้ทดแทนวัตถุดิบที่มีอะลูมิเนียมเป็นองค์ประกอบ เช่น บอกไซต์ (Bauxite) ซึ่งประเทศไทยต้องนำเข้า เพื่อผลิตวัสดุเซรามิกสำหรับงานอุณหภูมิปานกลาง เช่น แผ่นรองเผาและอิฐทนความร้อน

ทีมวิจัยได้ศึกษาสัดส่วนการใช้อะลูมิเนียมดรอส สภาวะการขึ้นรูปและการเผาที่เหมาะสม ก่อนนำผลิตภัณฑ์ที่ได้มาทดสอบสมบัติต่างๆ เช่น การดูดซึมน้ำ ความแข็งแรง การชะละลาย และการคายก๊าซภายในห้องปฏิบัติการ และขยายผลสู่การทดลองผลิตจริงในโรงงานเซรามิก

ผลการศึกษาพบว่าสามารถใช้อะลูมิเนียมดรอสเป็นวัตถุดิบทดแทนได้ 30-40% ช่วยลดการใช้วัตถุดิบนำเข้าและต้นทุนการผลิต พร้อมสร้างมูลค่าเพิ่มจากการนำของเสียมาใช้ประโยชน์ และยังลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ราว 159 ตันคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่าต่อปี

ความสำเร็จในการนำอะลูมิเนียมดรอสซึ่งเป็นกากอุตสาหกรรมมาพัฒนาเป็นวัตถุดิบสำหรับอีกอุตสาหกรรมหนึ่ง ช่วยลดปัญหาการลักลอบทิ้งของเสียอันตราย ลดพื้นที่ฝังกลบ และบรรเทาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม อีกทั้งยังช่วยให้ภาคอุตสาหกรรมไทยเตรียมพร้อมต่อการบังคับใช้กฎหมายด้านสิ่งแวดล้อมที่มีแนวโน้มเข้มงวดขึ้นในอนาคต

งานวิจัยนี้เป็นความร่วมมือระหว่างบริษัท บีเซน จำกัด และศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. โดยมี ดร.อนุชา วรรณก้อน เป็นหัวหน้าโครงการ และ ดร.สมัญญา สงวนพรรค และคณะ เป็นทีมที่ปรึกษา โดยได้รับการสนับสนุนจากกรมอุตสาหกรรมพื้นฐานและการเหมืองแร่ (กพร.) กระทรวงอุตสาหกรรม

สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ ทีมวิจัยอีโคและฟังก์ชันนอลเซรามิกส์ (ดร.สมัญญา สงวนพรรค) โทรศัพท์ 0-2564-6500 ต่อ 4044 อีเมล samunys@mtec.or.th หรือ คุณณัฐพงศ์ ณ ลำพูน กองนวัตกรรมวัตถุดิบและอุตสาหกรรมต่อเนื่อง กพร. โทรศัพท์ 0 2430 6842 ต่อ 4211 อีเมล: Nattapong_n@dpim.go.th