วช. หนุนทีมวิจัย มจธ. พัฒนากระบวนการทำแห้งชีวภาพเพื่อการปรับปรุงคุณภาพเชื้อเพลิงขยะ

สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม ได้ให้การสนับสนุนทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) พัฒนากระบวนการทำแห้งชีวภาพเพื่อการปรับปรุงคุณภาพเชื้อเพลิงขยะ ซึ่งเป็นการพัฒนาเทคโนโลยี biodrying โดยอาศัยหลักการทำงานของจุลินทรีย์ด้วย Biological digestion และอาศัยหลักการทาง Thermodynamic ในการไล่ความชื้นออกแบบ Physical drying ซึ่งกลไกทั้งสองจะถูกศึกษาด้วยปริมาณและรูปแบบการเติมอากาศเข้าไปในระบบ ทั้งนี้เพื่อต้องการลดความชื้นจากขยะมูลฝอย ขณะเดียวกันก็จะเพิ่มความร้อนให้เชื้อเพลิงมูลฝอยด้วย โดยได้ตั้งเป้าหมายในการลดระดับความชื้นของขยะที่เท่ากับหรือน้อยกว่าร้อยละ 30 และมีค่าความร้อนมากกว่า 4,000 Kcal/kg โดยใช้ระยะเวลาไม่เกิน 7 วัน ซึ่งโครงการวิจัยนี้สามารถนำไปขยายผลเชิงพาณิชย์ โดยสร้างและใช้งานจริงทั้งในประเทศและต่างประเทศ

ดร.วิภารัตน์ ดีอ่อง ผู้อำนวยการสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ กล่าวว่า วช. ภายใต้กระทรวง อว. ถือเป็นกลไกสำคัญของรัฐในการขับเคลื่อนให้การสนับสนุนงานวิจัย สิ่งประดิษฐ์คิดค้น หรือนวัตกรรมต่าง ๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อประชาชน รวมถึงการส่งเสริมพัฒนาคุณภาพชีวิตและสิ่งแวดล้อม ปัญหาขยะนับเป็นปัญหาที่ถูกยกเป็นวาระแห่งชาติที่ต้องรีบแก้ไข ซึ่งจากข้อมูลปริมาณขยะพลาสติกทั่วประเทศพบว่ามีปริมาณเฉลี่ย 68,000 ตัน/วัน รวมถึงรัฐบาลไทย เสนอ Energy Blueprint เป็นแผนพัฒนาพลังงานระยะยาวของประเทศ มีเป้าหมายในการเพิ่มผลิตกระแสไฟฟ้า จากขยะ 500 MW และผลิตความร้อน 495 ktoe ภายในปี 2036 โดยส่งเสริมให้มีโรงคัดแยกและผลิตพลังงานจากขยะแบบครบวงจร แต่ปัญหาหลักคือขยะมีความชื้นสูง ทาง วช.ได้จึงให้การสนับสนุนทีมวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรีในการพัฒนากระบวนการทำแห้งชีวภาพเพื่อการปรับปรุงคุณภาพเชื้อเพลิง เพื่อยกระดับคุณภาพพลังงานทางเลือกอย่างยั่งยืน

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.คมศิลป์ วังยาว นักวิจัยด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม แห่งมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี เปิดเผยว่า โครงการวิจัยนี้แบ่งการทดลองเป็น 3 ระยะ ได้แก่ ระยะที่ 1 เป็นการวิจัยในระดับ Lysimeter เพื่อเข้าใจกลไกของการไล่ความชื้นของระบบการผ่านรูปแบบการให้ปริมาณอากาศและการหมุนเวียนอากาศที่แตกต่างกัน เมื่อใช้อัตราการดูดอากาศที่เหมาะสมแบบต่อเนื่อง หลังดำเนินการ 5 วัน RDF มีค่าความชื้นเหลือน้อยกว่าร้อยละ 33 และมีค่าความร้อนขั้นต่ำ (LHV) 4,933 kcal/kg การดูดอากาศต่อเนื่องด้วยรูปแบบการปรับลดอัตราอากาศที่เหมาะสม หลังดำเนินการ 5 วัน RDF มีค่าความชื้นเหลือน้อยกว่าร้อยละ 24 และมีค่าความร้อนขั้นต่ำ (LHV) 4,787 kcal/kg ระยะที่ 2 เป็นการทดลองในระดับ pilot เพื่อทดสอบตัวแปรและเปรียบเทียบข้อได้เปรียบของกระบวนการ biodrying ระบบต้นแบบที่มีการบรรจุ Feedstock ไว้ที่ความสูง 1.2 เมตร และมีการกลับกองร่วมด้วยนั้น พบว่าการดำเนินงานด้วยอัตราการดูดอากาศที่เหมาะสม ร่วมกับการกลับกองมูลฝอยเป็นจำนวน 2 ครั้ง ระหว่างการทดลองในระยะเวลา 5 วัน RDF มีค่าความชื้นเหลือน้อยกว่าร้อยละ 27 และมีค่าความร้อนขั้นต่ำ (LHV) 5,406 kcal/kg เมื่อดำเนินการทำแห้งไว้จนถึงวันที่ 7 สามารถลดความชื้นลงเหลือน้อยกว่าร้อยละ 25 ค่าความร้อนขั้นต่ำ (LHV) 5,641 kcal/kg เมื่อพิจารณาถึงการลดค่าดำเนินการโดยให้มีการกลับกองเพียงครั้งเดียวในวันที่ 3 จากการทดลอง 5 วันแต่ลดอัตราอากาศลงบางส่วน ที่ระดับความสูงกอง 1.2 เมตร พบว่า RDF มีความชื้นเหลือน้อยกว่าร้อยละ 23 และมีค่าความร้อนขั้นต่ำ (LHV) 4,148 kcal/kg และระยะที่สามเป็นการประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ในการลงทุนด้วยกำลังการผลิต 50 ตันต่อวัน เป็นระยะเวลา 15 ปี โครงการจะมีรายรับรวมทั้งสิ้น 3.65 ล้านบาทต่อปีมี ค่า IRR เท่ากับ 18.56% Payback period ที่ 3.8 ปี อย่างไรก็ตามในการประเมินนี้อยู่ในเงื่อนไขการรับซื้อ RDF (ราคาและปริมาณ) ซึ่งกำหนดโดยผู้ซื้อ RDF ในท้องตลาด

สำหรับประโยชน์ในการนำไปใช้ รวมไปถึงจุดเด่นของโครงการด้านเศรษฐกิจช่วยลดการนำเข้าเชื้อเพลิงฟอสซิลและลดต้นทุนค่าเชื้อเพลิงในภาคอุตสาหกรรม เกิดมูลค่าทาง Circular Economy ตลอดทั้ง Supply Chain ของขยะมูลฝอยชุมชน ลดค่าใช้จ่ายในการบริหารจัดการและกำจัดขยะ และสร้างความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศ ด้านสังคม ชุมชนและสิ่งแวดล้อม เป็นต้นแบบโครงการบริหารจัดการขยะ โดยนำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิง RDF โดยมีต้นทุนไม่สูง สามารถดำเนินการและแก้ปัญหาขยะให้กับชุมชนได้จริง ประชาชนมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น ลดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมจากการกำจัดขยะแบบไม่ถูกหลักสุขาภิบาลและขยะล้นเมือง เกิดการสร้างงานและรายได้สู่ชุมชน และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gas) สู่สิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของภาวะโลกร้อน

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.คมศิลป์ กล่าวว่า การขยายผลในงานวิจัยนี้ที่คาดว่าสามารถพัฒนาต่อยอดเชิงพาณิชย์ในอนาคต ทำให้เกิดเป็นนวัตกรรมต้นแบบสำหรับเทคโนโลยีการผลิตเชื้อเพลิงคุณภาพสูงจากขยะมูลฝอยของประเทศไทยที่มีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ เพื่อแก้ปัญหาด้านคุณภาพของ RDF ที่ส่งผลกับการใช้งานของผู้ใช้ในภาคอุตสาหกรรมได้โดยตรง ทั้งนี้ยังสามารถนำไปขยายผลเชิงพาณิชย์ โดยการสร้างโครงการปรับปรุงคุณภาพ RDF ด้วยกระบวนการทำแห้งชีวภาพ ที่สามารถใช้งานได้จริง ไม่ว่าจะเป็นภาครัฐหรือเอกชนทั้งในประเทศและต่างประเทศต่อไป