กำจัดสวะด้วยนาโนแปลง “ผักตบชวา” เป็นสารเคมีใช้ประโยชน์

นอกจากนำมาสานกระเป๋า-สานตะกร้าแล้วเรายังกำจัด “ผักตบชวา” ได้ด้วยนาโนเทคโนโลยี โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาขนาดจิ๋วเปลี่ยนเป็นสารเคมีหลากหลายชนิดตามกระบวนการผลิต ทั้งได้วัสดุปรับปรุงดิน สารตั้งต้นผลิตพลาสติกชีวภาพ รวมถึงอาจเป็นแหล่งวัตถุดิบใหม่ผลิตน้ำตาลและเชื้อเพลิงสังเคราะห์ได้

แนวทางใหม่ในการกำจัดผักตบชวานี้ ดร.ขจรศักดิ์ เฟื่องนวกิจ นักวิจัยศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) และเป็นหนึ่งในทีมวิจัยบอกทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTV-ผู้จัดการออนไลน์ ว่าอุทกภัยในช่วง 2-3 ปีที่ผ่านมาได้เห็นปัญหาว่าผักตบชวานั้นเป็นสาเหตุในการขวางทางน้ำไหล จึงคิดหาวิธีกำจัด กอปรกับได้ทำงานวิจัยแปรรูปชีวมวลด้วยตัวเร่งปฏิกิริยามาได้ 2-3 ปีแล้ว และผักตบชวาก็จัดเป็นชีวมวลอย่างหนึ่ง จึงประยุกต์งานวิจัยดังกล่าวมาแก้ปัญหานี้

ทั้งนี้ ทีมวิจัยมีการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อแปรรูปสารต่างๆ อยู่แล้ว จึงนำเทคโนโลยีดังกล่าวมาแปรรูปผักตบชวาโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีขนาดอนุภาคเล็กระดับนาโนเมตร ซึ่งจากการวิจัยสามารถแปรรูปผักตบชวาไปเป็นสารเคมีพื้นฐานต่างๆ และเนื่องจากผักตบชวาเป็นชีวมวลจึงเซลลูโลสเป็นมีส่วนประกอบ และยังมีลิกนินเป็นส่วนประกอบอยู่เล็กน้อย

เมื่อนำผักตบชวาเข้าเตาปฏิกรณ์และตัวเร่งปฏิกิริยาก็จะเปลี่ยนรูปไปเป็นสารต่างๆ ตามตัวแปรที่กำหนด เช่น น้ำตาล ฟิวแรนซึ่งเป็นพอลิเมอร์ชนิดหนึ่ง กรดแลคติก และกรดฮิวมิค เป็นต้น ซึ่งสารเคมีที่ได้ก็จะนำไปใช้ประโยชน์ได้แตกต่างกัน เช่น กรดแลคติกสามารถนำไปผลิตเป็นสารตั้งต้นของพลาสติกชีวภาพ หรือกรดฮิวมิคซึ่งมีลักษณะคล้ายดิน สามารถนำไปทดแทนวัสดุปรับปรุงดิน ที่ปกติต้องนำเข้าจากต่างประเทศและมีราคาแพง และอัลเคนซึ่งเป็นเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่คล้ายเบนซินและดีเซล เป็นต้น

ในเบื้องต้น ดร.ขจรศักดิ์กล่าวว่า ทางทีมวิจัยจะมุ่งไปที่การพัฒนาวัสดุปรับปรุงดินก่อน เพราะเป็นวัสดุที่ควบคุมการผลิตได้ไม่ยาก สามารถนำไปใช้ได้เลย โดยมีต้นทุนต่ำกว่าวัสดุนำเข้า 2-10 เท่า และจะต่อยอดงานวิจัยด้วยการปรับสูตรการผลิตให้ดีขึ้น เนื่องจากปัจจัยในเรื่องอุณหภูมิ ตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวแปรอื่นๆ นั้นให้ผลิตภัณฑ์เป็นสารเคมีที่แตกต่างกัน จึงต้องวิจัยเพื่อให้ทราบแน่ชัดว่าวิธีใดให้ผลิตภัณฑ์ใดออกมา และจะปรับปรุงเตาปฏิกรณ์ให้สามารถผลิตได้อย่างต่อเนื่อง

“หัวใจสำคัญของงานวิจัยนี้คือตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งทำได้ยากเพราะต้องอาศัยประสบการณ์และการทดสอบจนได้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม โดยตัวเร่งปฏิกิริยาระดับนาโนจะช่วยให้ผลิตได้มากและเร็วขึ้น และสิ่งสำคัญอีกอย่างคือระบบเตาปฏิกรณ์ที่ต้องออกแบบให้ทำงานในสภาวะที่เหมาะสม แม่นยำและทำงานได้ต่อเนื่อง เพราะมีผักตบชวาให้ต้องกำจัดมากหลายแสนตัน” ดร.ขจรศักดิ์กล่าว

เนื่องจากการแปรรูปผักตบชวาด้วยตัวเร่งปฏิกิริยานี้ให้ผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย และน้ำตาลก็เป็นอีกผลิตภัณฑ์ที่น่าสนใจ ซึ่ง ดร.ขจรศักดิ์ กล่าวว่า หากทำสำเร็จก็จะเป็นแหล่งวัตถุดิบในการผลิตน้ำตาลตัวใหม่ แต่การจะผลิตให้ได้น้ำตาลบริสุทธิ์และบริโภคได้นั้นยังต้องวิจัยกันอีกยาวไกล แต่ประเด็นสำคัญของงานวิจัยนี้คือแค่กำจัดผักตบชวาได้ก็ประสบความสำเร็จแล้ว

สำหรับทีมวิจัยนอกจาก ดร.ขจรศักดิ์แล้ว ยังมีนักวิจัยหลักๆ ดังนี้ ดร.นาวิน วิริยะเอี่ยมพิกุล ดร.พงษ์ธนวัฒน์ เข็มทอง และ ดร.สุธารวดี มัญยานนท์ จากนาโนเทค โดยมีความร่วมมือกับ รศ.ดร.นวดล เหล่าศิริพจน์ บัณฑิตวิทยาลัยร่วมด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม และ ผศ.ดร.ลพ ภวภูตานนท์ จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ซึ่งได้รับทุนหลักในการทำวิจัยจากนาโนเทค และทุนสนับสนุนจากมูลนิธิโทเรเพื่อการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ประเทศไทย