รู้จักจุฬาฯ
การบริหาร
อัตลักษณ์มหาวิทยาลัย
Green University
Sustainability
ติดต่อจุฬาฯ
บริจาคให้จุฬาฯ
หลักสูตร
การสมัครเข้าศึกษา
หน่วยงานการศึกษา
บริการนิสิต
บริการวิชาการ
บริการทางการแพทย์
บริการตรวจวิเคราะห์คุณภาพ
สารสนเทศและการสื่อสาร
พื้นที่สร้างสรรค์
ข่าวสารและความเคลื่อนไหว
วารสารจุฬาฯ
สาระความรู้
Highlights
14 มิถุนายน 2564
ผู้เขียน ภัทรพร รักเปี่ยม
การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ทั้งจากภาคอุตสาหกรรมและครัวเรือนเป็นเหตุที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สภาวะโลกร้อน และส่งผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพในวงกว้าง เป็นเรื่องสำคัญระดับโลกที่องค์การสหประชาชาติเรียกร้องให้ทุกประเทศเร่งลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเพื่อรักษาระดับอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกไม่ให้สูงเกิน 2 องศาเซลเซียส
แต่นอกจากจะลดการปล่อย CO2 แล้ว นักวิจัยทั่วโลกก็กำลังคิดค้นวิธีการต่างๆ เพื่อนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กลับมาใช้ให้เกิดประโยชน์ ดังที่ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ภัทรพร คิม ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ประสบความสำเร็จในการแปลงก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์เป็นเมทานอล สารตั้งต้นสำคัญในอุตสาหกรรมหลายประเภท
“เมทานอลในปัจจุบันส่วนใหญ่สังเคราะห์มาจากก๊าซธรรมชาติซึ่งมีการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาจากกระบวนการผลิต เราจึงศึกษาการผลิตเมทานอลโดยตรงจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เท่ากับช่วยลดก๊าซคาร์บอนได้ออกไซด์และยังนำก๊าซกลับมาใช้ให้เกิดประโยชน์ เพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจด้วย” ผศ. ดร.ภัทรพร เผยแนวคิดงานวิจัยย่อยในโครงการวิจัย การแปลงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงขึ้น (Carbon Dioxide (CO2) Conversion to Higher-Valued Products) ภายใต้การสนับสนุนทุนวิจัย “Research Cess Fund” (RCF) จาก Malaysia-Thai Joint Authority (MTJA) ที่สนับสนุนให้ทีมนักวิจัยจากคณะวิศวกรรมศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ สถาบันวิจัยโลหะและวัสดุ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และสถาบันอื่น ๆ ศึกษาเทคโนโลยีและวิธีการที่แตกต่างกันเพื่อนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กลับมาใช้ประโยชน์
เมทานอลเป็นสารเคมีตั้งต้นสำคัญที่ใช้ในการผลิตสารเคมีในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรมเคมีและการสังเคราะห์ อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้าและสารเคลือบ เป็นต้น เมทานอลจึงเป็นสารเคมีที่มีการนำเข้าอันดับต้น ๆ ของประเทศไทยและมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
“โดยทั่วไป เมทานอลสังเคราะห์จากก๊าซธรรมชาติโดยวิธีทางเทอร์โมเคมิคอล (thermochemical) ซึ่งการผลิตเมทานอล 1 ตันด้วยวิธีการนี้จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ราว 0.5-1.5 ตัน” ผศ. ดร.ภัทรพร อธิบาย
“ดังนั้น เราจึงศึกษาวิธีนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มาผลิตเป็นเมทานอลโดยตรง ซึ่งเป็นทางเลือกหนึ่งที่ดีต่อสิ่งแวดล้อม ทั้งยังสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจด้วย”
ผศ. ดร.ภัทรพร ขยายความว่าเมทานอลสามารถต่อยอดเป็นผลิตภัณฑ์เคมีสีเขียวที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้หลากหลาย อาทิ ไดเมทิลอีเทอร์ (Dimethyl Ether หรือ DME) ใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อให้ความร้อน และไดเมทิลคาร์บอเนต (Dimethyl Carbonate หรือ DMC) ซึ่งใช้ในหลายอุตสาหกรรม อาทิ อุตสาหกรรมสี อุตสาหกรรมกาว ใช้เป็นตัวประสานและจัดเป็นวัสดุพลาสติกประเภทหนึ่ง ใช้ในชิ้นส่วนรถยนต์และเครื่องบิน อุปกรณ์ไฟฟ้า แว่นตานิรภัย อุปกรณ์กันกระแทก ที่สำคัญคือใช้เป็นสารอิเล็คโทรไลต์ในแบตเตอรี่ชนิดลิเธียมไออนที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งกำลังเป็นที่ต้องการเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ
“ปัจจุบันการผลิตไดเมทิลคาร์บอเนตส่วนใหญ่ใช้ฟอสจีนซึ่งเป็นสารเคมีที่มีความเป็นพิษสูง ซึ่งอาจทำให้เสียชีวิตหรือมีปัญหาสุขภาพอย่างรุนแรงแม้จะมีความเข้มข้นต่ำก็ตาม การผลิตไดเมทิลคาร์บอเนตจากเมทานอลและยูเรีย หรือแม้กระทั่งจากคาร์บอนไดออกไซต์โดยตรงก็เป็นอีกแนวทางหนึ่งที่น่าสนใจ”
ผศ. ดร.ภัทรพร อธิบายถึงแนวทางการจัดการก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ว่า ในปัจจุบัน โรงงานอุตสาหกรรมนิยมใช้สารละลายเอมีนเพื่อจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยเฉพาะ แล้วนำมาแยกด้วยความร้อนจนได้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์ หลังจากนั้น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้อาจนำไปจัดการได้ 2 วิธี
สำหรับงานวิจัยชิ้นนี้ ผศ. ดร.ภัทรพร เลือกกระบวนการแปลงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีทางเทอร์โมเคมิคอล (Thermochemical Conversion) ซึ่งใช้เตาปฏิกรณ์เพื่อทำให้เกิดความร้อนและความดัน และเหนี่ยวนำปฏิกิริยาทางเคมีด้วยการเติมไฮโดรเจนในคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 hydrogenation) จนได้เป็นเมทานอล
อย่างไรก็ตาม วิธีเทอร์โมเคมิคอลใช้พลังงานสูงในการเกิดปฏิกิริยา แต่ได้ผลผลิตต่ำ ผศ. ดร.ภัทรพร จึงค้นหาวิธีกำจัดจุดอ่อนตรงนี้ ด้วยการใช้แอลกอฮอล์บางชนิดเป็นตัวทำละลาย และเร่งปฏิกิริยาร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดพื้นฐานคอปเปอร์ซิงค์ออกไซด์ (Cu/ZnO) ช่วยเพิ่มปริมาณเมทานอลที่ได้ และลดการใช้พลังงานในกระบวนการแปลงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
แม้การวิจัยจะประสบผลสำเร็จเป็นที่น่าพอใจ แต่ก็ยังมีอุปสรรคอีกมาก เช่น ค่าใช้จ่ายในการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ค่อนข้างสูง พลังงานที่ใช้ในกระบวนการแปลง CO2 ต้นทุนการผลิตและแหล่งที่มาของไฮโดรเจน ไปจนถึงข้อจำกัดด้านขนาดของตลาดและการขาดแรงจูงใจในการลงทุน ซึ่งหากได้รับการสนับสนุนจากรัฐในแง่นโยบาย แรงจูงใจด้านต้นทุน ภาษี ฯลฯ ก็จะช่วยผลักดันให้เทคโนโลยีนี้มีความสามารถในการแข่งขันในอนาคต
“เรามีแผนทำงานร่วมกับภาคอุตสาหกรรมเพื่อผลักงานวิจัยสู่เชิงพาณิชย์ให้ประเทศไทยมีผลิตภัณฑ์ใหม่ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สร้างความคุ้มค่าตามหลักเศรษฐศาสตร์และกระตุ้นเศรษฐกิจหมุนเวียน เรื่องนี้เรื่องสำคัญที่คนในปัจจุบันต้องให้ความสนใจ เราต้องพยายามเก็บรักษาต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อมไว้ให้ดีที่สุดเพื่อส่งต่อให้คนรุ่นต่อๆ ไปได้มีชีวิตความเป็นอยู่ที่ดีขึ้น” ผศ.ดร. ภัทรพร กล่าวทิ้งท้าย
หุ่นยนต์ดินสอรุ่นล่าสุด “Home AI Assistance” ผู้ช่วยประจำบ้านดูแลผู้สูงอายุตลอด 24 ชั่วโมง อีกก้าวของหุ่นยนต์สัญชาติไทย
Halal Route Application กิน เที่ยวทั่วไทย ปลอดภัยสไตล์ฮาลาล
ร้อยแก้วแนวต่างโลก! (Isekai) ชุบชีวิตวรรณคดีไทยด้วยรูปแบบร่วมสมัย โดนใจคนรุ่นใหม่
โคโค่แลมป์ แก้ปัญหาลูกเต่าหลงทาง นวัตกรรมพิทักษ์ชีวิตลูกเต่าทะเล จากนิสิตจุฬาฯ
ทางออกวิกฤตราคาโกโก้ไทย “ศูนย์นวัตกรรมการวิจัยและพัฒนาโกโก้ไทยเพื่อความยั่งยืน จุฬาฯ” เติมหวังให้เกษตรกรและธุรกิจโกโก้ไทย
จุฬาฯ น่าเที่ยว! เปิดพิกัดเที่ยวเพลินในจุฬาฯ ชมสถาปัตยกรรม พิพิธภัณฑ์ และดนตรี
จุฬาฯ เป็นที่ที่เราได้มาพบตัวเองจริงๆ และเป็นช่วงเวลาที่สนุกที่สุด คุณรสสุคนธ์ กองเกตุ (ครูเงาะ) นิสิตเก่า คณะนิเทศศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
จุฬาฯ เป็นที่ที่เราได้มาพบตัวเองจริงๆ และเป็นช่วงเวลาที่สนุกที่สุด
คุณรสสุคนธ์ กองเกตุ (ครูเงาะ) นิสิตเก่า คณะนิเทศศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
เว็บไซต์นี้ใช้คุกกี้ เพื่อมอบประสบการณ์การใช้งานที่ดีให้กับท่าน และเพื่อพัฒนาคุณภาพการให้บริการเว็บไซต์ที่ตรงต่อความต้องการของท่านมากยิ่งขึ้น ท่านสามารถทราบรายละเอียดเกี่ยวกับคุกกี้ได้ที่ นโยบายการคุ้มครองข้อมูลส่วนบุคคล และท่านสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า
ท่านสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น
ประเภทของคุกกี้ที่มีความจำเป็นสำหรับการทำงานของเว็บไซต์ เพื่อให้ท่านสามารถใช้เว็บไซต์ได้อย่างเป็นปกติ ท่านไม่สามารถปิดการทำงานของคุกกี้นี้ในระบบเว็บไซต์ของเราได้
คุกกี้ประเภทนี้จะทำการเก็บข้อมูลพฤติกรรมการใช้งานเว็บไซต์ของท่าน โดยมีจุดประสงค์คือนำข้อมูลมาวิเคราะห์เพื่อปรับปรุงและพัฒนาเว็บไซต์ให้มีคุณภาพ และสร้างประสบการณ์ที่ดีกับผู้ใช้งาน เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด หากท่านไม่ยินยอมให้เราใช้คุกกี้นี้ เราอาจไม่สามารถวัดผลเพื่อการปรับปรุงและพัฒนาเว็บไซต์ให้ดีขึ้นได้ รายละเอียดคุกกี้