วช.- มทส. ร่วมแปรรูปขยะพลาสติกเป็นน้ำมัน

ผศ.ดร.วีรชัย อาจหาญ หัวหน้าศูนย์ความเป็นเลิศทางด้านชีวมวล มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี หัวหน้าโครงการฯ กล่าวว่า ขยะพลาสติกเป็นปัญหาวิกฤติระดับโลก ยากต่อการกำจัด จึงเกิดวิธีการจัดการต่าง ๆ อาทิ การแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า สร้างนวัตกรรม Upcycling ฯลฯ หากแต่ขยะบางส่วน ยังใช้วิธีการฝังกลบ เผาทำลาย ทิ้งลงแหล่งน้ำธรรมชาติ ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและชีวิตความเป็นอยู่ของประชากร 

การผลิตน้ำมันทางเลือกโดยใช้วัตถุดิบจากขยะพลาสติก มาผ่านกระบวนการไพโรไลซิส ให้ได้คุณภาพเทียบเคียงกับน้ำมันที่ใช้เติมรถยนต์ หรือในเชิงพาณิชย์ จึงเป็นเรื่องที่ต้องศึกษาวิจัย มทส. มีแนวความคิดในการจัดการขยะตามแนวทางของเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular economy) โดยจัดการขยะมูลฝอยให้มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและชุมชนน้อยที่สุด ควบคู่ไปกับการสร้างมูลค่าของขยะมูลฝอยเอง มาอย่างยาวนานเป็นเวลา 20 ปีแล้ว ถือเป็น “เทคโนโลยีเพื่อการแข่งขัน” ให้กับ Business Economy

โดยโครงการนี้ ได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) เพื่อปรับปรุงระบบเดิม ซึ่งเป็นโรงงานต้นแบบ ขนาดกำลังผลิตน้ำมันไพโรไลซิส 4,000 ลิตรต่อวัน และเพื่อลดต้นทุนการแปรรูปน้ำมัน เริ่มตั้งแต่การคัดแยกขยะพลาสติกออกจากขยะมูลฝอยชุมชน ที่รับมาจากชุมชนในเขตเทศบาลตำบลสุรนารี และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี ได้วันละ 20 ตัน โดยใช้เทคนิคการบำบัดขยะเชิงกลและชีวภาพ ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (SUT-MBT) ที่พัฒนาขึ้น ด้วยการสับขยะให้เล็ก นำไปหมัก 5-7 วัน จนได้ขยะพลาสติกที่มีความชื้นต่ำ และมีองค์ประกอบสม่ำเสมอ สามารถนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการแปรรูปเป็นน้ำมันดิบได้

โดยการพัฒนาต้นแบบเตาปฏิกรณ์หลอมพลาสติกเบื้องต้น (Pre-Melting Reactor) เพื่อหลอมขยะพลาสติกก่อนป้อนเข้าสู่เตาปฏิกรณ์หลัก (Pyrolysis Rector) ในการผลิตน้ำมันในเตาปฏิกรณ์ และนำความร้อนเหลือทิ้งนำกลับมาใช้ใหม่ มีการปรับปรุงชุดถ่ายกากให้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง

นอกจากนี้ ในกระบวนการหลอมพลาสติกเบื้องต้น มีการนำกากของเสียจากอุตสาหกรรมสี มาเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและเป็นวัตถุดิบร่วมในการผลิตด้วย ในสัดส่วนร้อยละ 5-10 ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันได้อย่างชัดเจน โดยไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

สำหรับขยะพลาสติก 1 กิโลกรัม (Dry basis) สามารถผลิตน้ำมันไพโรไลซิสได้ 1 ลิตร โดยที่องค์ประกอบของน้ำมันฯ ประกอบด้วย น้ำมันดีเซล แนฟทา และน้ำมันเตา ร้อยละ 53 , 32 และ 15 ตามลำดับ ซึ่งสัดส่วนของน้ำมันดีเซล ลดลง 7% เนื่องจากกากของเสียจากอุตสาหกรรมสี ที่นำมาใช้มาเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและเป็นวัตถุดิบร่วมในการผลิต มีสัดส่วนขององค์ประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เบาซึ่งมาจากตัวทำละลายสี

เมื่อทำการวิเคราะห์ต้นทุน พบว่า ต้นทุนจากคัดแยกขยะพลาสติก มีจำนวน 2 บาท/ลิตร ต้นทุนการผลิตน้ำมันจากขยะพลาสติก ที่กำลังการผลิตต่อเนื่อง 200 ลิตร/ชั่วโมง มีจำนวนที่ลดลง อยู่ที่ 6.5 บาท/ลิตร จาก เดิม 8 บาท/ลิตร และต้นทุนการกลั่นน้ำมันแยกลำดับส่วน คิดเป็น 4 บาท/ลิตร รวมต้นทุนการแปรรูปน้ำมันทั้งสิ้น 12.50 บาท/ลิตร ซึ่งถือว่าอยู่ในเกณฑ์ต่ำ หากจะมีการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ ภาครัฐต้องมีกลไกสนับสนุนอีกหลายอย่าง ต้องมีการจับคู่กับเอกชน เพื่อนำเทคโนโลยีไปใช้ในการต่อยอดธุรกิจ ซึ่งศักยภาพของน้ำมันไพโรไลซิสนี้มีความเป็นไปได้อย่างมาก

" น้ำมันไพโรไลซิสที่กลั่นแยกได้ มีคุณสมบัติเทียบเคียงกับน้ำมันเชิงพาณิชย์ เป็นต้นแบบและถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนน้ำมันดีเซลในเตาเผาของโรงกำจัดขยะติดเชื้อจากโรงพยาบาลของมหาวิทยาลัยทั้งหมดอย่างครบวงจร ตามแนวทางการขับเคลื่อนเศรษฐกิจหมุนเวียนของประเทศ ทำให้ จ.นครราชสีมา ไม่ประสบปัญหาการจัดการขยะติดเชื้อ โดยเฉพาะ หน้ากากอนามัย และนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงงานไฟฟ้าชีวมวล ของ มทส. หรือส่งวัตถุดิบเชื้อเพลิงไปโรงงานผลิตปูนซีมนต์ โดยทั้งหมดมาจากการรับกำจัดขยะมูลฝอยที่ได้จากชุมชน ที่นำมาใช้อย่างคุ้มค่า"