Somchai Maophai

ภายใต้แรงกดดันจากการขาดแคลนทรัพยากรธรรมชาติและเป้าหมายการพัฒนาอย่างยั่งยืน อุตสาหกรรมวัสดุก่อสร้างของไทยกำลังอยู่ในช่วงหัวเลี้ยวหัวต่อที่ต้อง “เปลี่ยนวิธีคิด” จากการพึ่งพาทรัพยากรธรรมชาติไปสู่การใช้ทรัพยากรทดแทนและการใช้ประโยชน์จากของเสียอุตสาหกรรม ยิปซัมเป็นวัตถุดิบสำคัญที่ถูกใช้อย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม โดยเฉพาะการผลิตแผ่นยิปซัมซึ่งมีความต้องการสูงอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามยิปซัมธรรมชาติกำลังจะหมดลงในอนาคตอันใกล้ ขณะที่ยิปซัมธรรมชาติของไทยเป็นทรัพยากรที่มีคุณภาพสูงอันดับต้นๆ ของโลก จึงควรรักษาไว้สำหรับการใช้งานที่มีมูลค่าเพิ่มสูงกว่า ในอีกด้านหนึ่ง อุตสาหกรรมชีวภาพโดยเฉพาะการผลิตกรดแลคติก กลับสร้างของเสียในรูปของ แลคโตยิปซัม ในปริมาณมหาศาล ซึ่งต้องใช้ต้นทุนสูงในการบำบัดก่อนกำจัด ของเสียชนิดนี้แม้จะมีองค์ประกอบทางเคมีใกล้เคียงกับยิปซัมธรรมชาติ แต่กลับมีข้อจำกัดสำคัญคือ กลิ่นอันไม่พึงประสงค์จากสิ่งเจือปนอินทรีย์ ที่ไม่เพียงคงอยู่ในวัตถุดิบแต่ยังสามารถ “กลับคืนมาอีกครั้ง” ในขั้นตอนการผลิตแผ่นยิปซัม จึงยังคงต้องได้รับการพัฒนาก่อนการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ในเชิงพาณิชย์ นวัตกรรมไม่ได้หยุดอยู่ที่การหาวิธีลดกลิ่นเพียงชั่วคราว แต่เป็นการออกแบบกระบวนการวิจัยแบบครบวงจร ตั้งแต่ต้นน้ำถึงปลายน้ำ ทีมวิจัยศูนย์เทคโนโลยีพลังงานแห่งชาติ (ENTEC) สวทช. วิเคราะห์แลคโตยิปซัมในเชิงลึก ทั้งด้าน pH โครงสร้างผลึก ขนาดอนุภาค องค์ประกอบทางเคมี และสารที่ก่อให้เกิดกลิ่น ก่อนพัฒนาแนวทางแก้ปัญหาในการลดกลิ่นของแลคโตยิปซัม พร้อมทดสอบกลิ่นที่อาจเกิดซ้ำหลังการเผาแลคโตยิปซัมเป็นปลาสเตอร์ และการผสมน้ำเพื่อเปลี่ยนปลาสเตอร์กลับสู่สภาพยิปซัมอีกครั้ง หัวใจสำคัญคือการใช้ Gas Chromatography เป็นเครื่องมือยืนยันเชิงวิทยาศาสตร์ เพื่อให้มั่นใจว่าวิธีที่พัฒนาขึ้นสามารถลดการเกิดกลิ่นในระหว่างกระบวนการผลิต และสามารถดับกลิ่นของแผ่นยิปซัมที่ผลิตได้อย่างถาวร ปัญหากลิ่นของแลคโตยิปซัมเกิดจากสารอินทรีย์ตกค้างจากกระบวนการหมัก เช่น น้ำตาล โปรตีน แบคทีเรีย ซึ่งเมื่อผ่านการเผาและผสมน้ำเพื่อขึ้นรูปเป็นแผ่น กลิ่นสามารถ “กลับมา” ได้อีก กระบวนการกำจัดกลิ่นจึงออกแบบให้แก้ที่ต้นเหตุ

ในช่วงเวลาที่โลกกำลังเร่งเดินหน้าสู่เป้าหมาย Net Zero Emissions ไฮโดรเจนถูกมองว่าเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญของการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงาน โดยเฉพาะในภาคอุตสาหกรรมหนักและการขนส่ง อย่างไรก็ตาม ความท้าทายสำคัญยังคงอยู่ที่ “แหล่งที่มาของไฮโดรเจน” ซึ่งส่วนใหญ่ในปัจจุบันยังผลิตจากก๊าซธรรมชาติและก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก คาร์บอนไดออกไซด์จากแหล่งชีวภาพ (Biogenic CO₂) เทียบกับ คาร์บอนไดออกไซด์จากเชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil CO₂) ศูนย์เทคโนโลยีพลังงานแห่งชาติ (ENTEC) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) จึงได้ดำเนินงานวิจัยเพื่อศึกษาศักยภาพของการผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซชีวภาพ โดยใช้กระบวนการ Steam Methane Reforming (SMR) ร่วมกับปฏิกิริยา Water-Gas Shift (WGS) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฮโดรเจน พร้อมลดการปล่อยคาร์บอน และออกแบบระบบให้สามารถนำไปใช้ได้จริงในบริบทอุตสาหกรรมของประเทศไทย เปลี่ยนก๊าซชีวภาพให้เป็นพลังงานไฮโดรเจน แม้ไฮโดรเจนจะถูกจัดอยู่ในกลุ่มพลังงานสะอาดเมื่อใช้งานปลายทาง แต่กระบวนการผลิตกลับยังเป็นต้นทางของการปล่อย CO₂ จำนวนมาก โดยเฉพาะวิธี SMR แบบดั้งเดิมที่พึ่งพาก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas) ในขณะเดียวกันประเทศไทยมีของเสียชีวภาพจากภาคเกษตรและอุตสาหกรรมเกษตรจำนวนมหาศาล ซึ่งสามารถนำมาผลิตเป็นก๊าซชีวภาพได้ แต่การใช้ประโยชน์ยังจำกัดอยู่ในรูปแบบการผลิตไฟฟ้าหรือความร้อนเป็นหลัก ENTEC สวทช. มองเห็นช่องว่างสำคัญระหว่าง “ทรัพยากรที่มีอยู่” กับ “เทคโนโลยีพลังงานแห่งอนาคต” จึงตั้งโจทย์วิจัยเพื่อหาคำตอบว่า จะสามารถยกระดับก๊าซชีวภาพจากพลังงานท้องถิ่น