แปลและเรียบเรียง โดย อรวรรณ สัมฤทธิ์เดชขจร

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

ภาพจาก Purdue Research Foundation image/Vincent Walter

ทีมวิจัยจาก Purdue University ค้นพบหนทางในการเปลี่ยนขยะพลาสติกไร้ค่าและเป็นมลพิษให้เป็นเชื้อเพลิงและผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่เป็นประโยชน์และมีมูลค่าสูง

โลกกำลังเผชิญกับปัญหาขยะพลาสติก ในแต่ละปีมีขยะพลาสติกปนเปื้อนในมหาสมุทรมากกว่า 8 ล้านตัน ซึ่งขยะเหล่านี้ต้องใช้เวลาหลายร้อยปีกว่าจะย่อยสลาย และในระหว่างย่อยสลายยังปล่อยสารเคมีและไมโครพลาสติกที่เป็นพิษสู่ดินและน้ำ นับเป็นหายนะที่ไม่อาจกู้คืนได้!

ทีมวิจัยจาก Purdue University พัฒนากระบวนการทางเคมีที่ใช้เปลี่ยนขยะพลาสติกประเภทโพลิโอเลฟิน ซึ่งเป็นพลาสติกที่ใช้กันทั่วไปตั้งแต่ถุงขนม ของเล่น ฝาขวด อุปกรณ์การแพทย์ ไปจนถึงเครื่องมือวิทยาศาสตร์ ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน เช่น โพลิเมอร์ แนฟทา และเชื้อเพลิงสะอาด โดยเทคโนโลยีนี้มีศักยภาพในการส่งเสริมรายได้ของอุตสาหกรรมรีไซเคิลและลดปริมาณขยะพลาสติก

ทีมวิจัยพัฒนากระบวนการไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟกชัน (hydrothermal liquefaction) กล่าวคือให้ความร้อนแก่พลาสติกที่สภาวะความดันสูงเพื่อเปลี่ยนให้เป็นน้ำมัน โดยใช้น้ำในสภาวะเกินวิกฤติ (supercritical water) ที่มีอุณหภูมิ 380-500 ºC และความดัน 23 MPa ตลอดระยะเวลาการเกิดปฏิกิริยา 0.5-6 ชั่วโมง พบว่าโพลิโอเลฟินมากถึงร้อยละ 91 จะเปลี่ยนเป็นน้ำมันได้ที่อุณหภูมิ 425 ºC ในเวลา 2-4 ชั่วโมง หรือที่อุณหภูมิ 450 ºC ในเวลา 0.5-1 ชั่วโมง แต่ถ้าหากใช้อุณหภูมิสูงเกิน 450 ºC และเวลานานเกิน 4 ชั่วโมงจะทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นแก๊สมากขึ้น

จากการวิเคราะห์เบื้องต้นพบว่ากระบวนการทางเคมีที่พัฒนาขึ้นนี้มีค่าพลังงานสุทธิ (net energy) ที่เป็นบวก ใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปล่อยแก๊สเรือนกระจกน้อยกว่าการเผาและการรีไซเคิลเชิงกล น้ำมันที่ได้จากกระบวนการนี้มีศักยภาพที่จะใช้เป็นแกโซลีนสต๊อกผสม (gasoline blendstock) และวัสดุตั้งต้นเพื่อป้อน (feedstock) สู่อุตสาหกรรมเคมี ทีมวิจัยประเมินว่าเชื้อเพลิงสะอาดที่ผลิตได้จากขยะโพลิโอเลฟินสามารถตอบสนองความต้องการได้ถึงร้อยละ 4 ของปริมาณแกโซลีนและดีเซลที่ต้องการในแต่ละปี

ทีมวิจัยยังร่วมมือกับ Fuel Laboratory of Renewable Energy จาก Purdue University ด้วยเช่นกันเพื่อปรับปรุงกระบวนการให้เหมาะสม อีกทั้งมองหาพันธมิตรในการผลักดันผลงานวิจัยนี้ไปสู่เชิงพาณิชย์

สนใจอ่านข้อมูลเพิ่มเติมที่

  • https://www.purdue.edu/newsroom/releases/2019/Q1/millions-of-tons-of-the-worlds-plastic-waste-could-be-turned-into-clean-fuels,-other-products-through-chemical-conversion.html
  • https://www.techexplorist.com/new-chemical-conversion-process-turns-plastic-waste-into-fuel/20819/
  • https://newatlas.com/chemical-conversion-plastic-fuel-purdue/58414/
Scroll Up