กากอ้อย Smart Products เพื่อคนยุคใหม่
กรกฎาคม 12, 2020 2024-01-04 11:40
กากอ้อย Smart Products เพื่อคนยุคใหม่
เมื่อโลกของเราต้องการทางเลือก ทั้งในด้านของพลังงานและทรัพยากร กากขยะทางการเกษตรจึงเป็นทางเลือกลำดับต้นๆ ที่สามารถนำไปผลิตเป็นของใช้ทดแทนที่มีความปลอดภัยต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม
“จากกากอ้อยสู่ Smart Products” ผลงานวิจัยของรศ.ดร.หทัยกานต์ มนัสปิยะ จากวิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ที่นำกากอ้อยมาเปลี่ยนเป็นผลงานและพลังงานทางเลือก
นายเกรียงไกร มัดกาฑ์รัน นิสิตปริญญาเอก สาขาวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กล่าวถึงแรงบันดาลใจที่ รศ.ดร.หทัยกานต์ วิจัย Smart Products จากกากอ้อยว่า “ในประเทศไทย กากชานอ้อยเป็นวัสดุเหลือใช้จากโรงงานอุตสาหกรรมที่มีอยู่เยอะ ถ้าเราเพิ่มมูลค่าให้กับกากชานอ้อยได้ เราก็จะเพิ่มรายได้ให้กับประเทศได้ครับ”
ปัจจุบันการนำนวัตกรรมมาประยุกต์กับเศษวัสดุเหลือใช้เพื่อเพิ่มมูลค่าและลดขยะนั้นเป็นเรื่องที่สำคัญ โครงการ “จากกากอ้อยสู่ Smart Products” ได้สกัดเซลลูโลสขนาดเล็กจากกากอ้อยด้วย alkaline peroxide และ acid hydrolysis treatment โดยมีขนาดเพียง 4-20 ไมโครเมตร หรือ microcrystalline cellulose (MCC) นอกจากนี้ MCC ยังสามารถนำมาพัฒนาต่อโดยการปรับปรุงโครงสร้างทางเคมี และนำมาใช้งานในด้าน energy storage และ smart packaging ได้อีกด้วย
“เรานำเซลลูโลสในกากชานอ้อยออกมา เป็นเซลลูโลสบริสุทธิ์และดัดแปลงด้วยกระบวนการทางเคมีเพิ่มมูลค่า หรือกากชานอ้อยที่นำไปทำเมมเบรนแบตเตอรี่ เป็นสายเติมแต่งในวัสดุคอมโพสิต อีกชิ้นงานไม่ได้มาจากกากชานอ้อยแต่ก็เป็นการสกัดเป็นเซลลูโลสบริสุทธิ์เช่นกันแล้วนำไปดัดแปลงทางโครงสร้าง แล้วเป็นสารเติมแต่งทั้งในอุตสาหกรรมพลาสติกและอุตสาหกรรมอาหาร เช่น ใช้ในฟิล์มบรรจุอาหารได้ครับ” นายเกรียงไกร กล่าวเสริม
ตัวอย่างด้าน energy storage ได้แก่ Sulfonated cellulose (SC) ที่ได้จากการปรับปรุงโครงสร้าง ด้วยปฏิกิริยา oxidation/sulfonation มีค่าการทนต่อความร้อนและการนำไฟฟ้าสูง รวมถึงคุณสมบัติการละลายน้ำและกระจายตัวได้ดีในพอลิเมอร์เมทริกซ์ เมื่อนำมาผสมกับพอลิเมอร์ชีวภาพและขึ้นรูปด้วยวิธีการแลกเปลี่ยนเฟส Phase inversion จะได้เยื่อเลือกผ่านไอออนชีวภาพ สำหรับใช้งานใน Li-ion battery ซึ่งเยื่อเลือกผ่านไอออนชีวภาพนี้สามารถย่อยสลายได้ และมีประสิทธิภาพเทียบเท่าเยื่อเลือกผ่านไอออนที่ใช้งานในปัจจุบัน
กระบวนการพัฒนางานวิจัยดังกล่าวนอกจากจะเป็นการนำวัสดุเหลือใช้จากการเกษตรมาทำให้เกิดประโยชน์มีมูลค่าสูงขึ้นแล้วยังเป็นการนำวัสดุจากธรรมชาติมาผสมเข้ากับเทคโนโลยีที่ทันสมัยก่อให้เกิดผลผลิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพสูงเทียบเท่ากับชิ้นงานที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน
กระบวนการพัฒนางานวิจัยดังกล่าวนอกจากจะเป็นการนำวัสดุเหลือใช้จากการเกษตรมาทำให้เกิดประโยชน์มีมูลค่าสูงขึ้น จากเศษวัสดุทางธรรมชาติที่เหลือจากภาคเกษตรกรรม ใช้วิทยาศาสตร์และการวิจัยปรับขนาดชิ้นงานเป็นระดับไมโคร ซึ่งนำมาพัฒนาต่อให้มีคุณสมบัติในการเป็นวัสดุคอมพอสิตกับพอลิเมอร์ชีวภาพ เพื่อนำไปประยุกต์ใช้งานทางด้านวิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรมอาหาร การแพทย์ และอุตสาหกรรมการผลิตอื่นๆ
นอกจากจะได้ผลิตภัณฑ์ที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไม่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภคแล้วงานวิจัยนี้ยังส่งเสริมและเพิ่มมูลค่าให้วัสดุเหลือใช้จาก9การทำเกษตรกรรมอีกด้วยแล้วยังเป็นการนำวัสดุจากธรรมชาติมาผสมเข้ากับเทคโนโลยีที่ทันสมัยก่อให้เกิดผลผลิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพสูงเทียบเท่ากับชิ้นงานที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน
นายเกรียงไกร มัดกาฑ์รัน
นิสิตปริญญาเอก, วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
