อาจารย์จุฬาฯ เผายางรถยนต์เก่าให้เป็นน้ำมันด้วยกระบวนการไพโรไลซิส ใช้ได้จริง เผยคุณภาพดีกว่าน้ำมันดิบ ไม่มีโลหะหนักปนเปื้อน ระบุได้น้ำมัน 38-55% ของปริมาณยางที่ใช้ จุดประสงค์ลดการนำเข้าเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ 10-15% แย้มพัฒนาให้เป็นดีเซลและเบนซินต่อไปได้ ระบุยังไม่มีการศึกษาความคุ้มทุน ยอมรับอาจเกิดมลพิษ แต่เชื่อว่าควบคุมได้ วอนรัฐต้องให้การสนับสนุน
จากวิกฤติการณ์พลังงานที่คุกคามประเทศไทยอยู่ในขณะนี้ การสรรหาพลังงานทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งต้องนำเข้ามาจากต่างประเทศจึงถือเป็นเรื่องสำคัญยิ่ง อย่างไรก็ดี มีผลการวิจัยชิ้นหนึ่งออกมาสู่ตลาดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เป็นความหวังให้กับวงการพลังงานทดแทนของบ้านเราคือ ผลงาน “โครงการนำยางรถยนต์ที่ใช้แล้วมาเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ตั้งต้นที่มีคุณค่าด้วยวิธีการไพโรไลซิส” ผลงานการศึกษาของ ผศ.ดร.ศิริรัตน์ จิตการค้า และ รศ.ดร.รัตนวรรณ มกรพันธ์ จากวิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
น้ำมันกำลังหมดโลก? วิกฤติการณ์โลกแตก
ผศ.ดร.ศิริรัตน์ กล่าวถึงที่มาของงานวิจัยว่า ปัจจุบัน ทั่วโลกมีปริมาณน้ำมันปิโตรเลียมที่ใช้ได้อีก 40 ปี ก๊าซธรรมชาติ 64 ปี ถ่านหิน (รวมลิกไนต์) 251 ปี และธาตุยูเรเนียม 82 ปี โดยประเทศไทยมีเชื้อเพลิงประเภทก๊าซธรรมชาติและถ่านหินมากกว่าชนิดอื่น ซึ่งคาดว่าจะใช้ได้ถึงประมาณ 25-30 ปี และ60-100 ปีตามลำดับ ทั้งนี้แหล่งพลังงานทั้ง 2 ชนิดนี้ยังเป็นเชื้อเพลิงหลักในการผลิตกระแสไฟฟ้าในประเทศเท่ากับ 70 % และ 30 % ตามลำดับด้วย
ขณะเดียวกัน เมื่อกล่าวถึงขยะยางรถยนต์เก่า เธอกล่าวว่า โลกของเรามีปริมาณขยะยางรถยนต์อยู่มหาศาล ในประเทศสหรัฐอเมริกา ประมาณการว่ามียางรถยนต์ที่ต้องทิ้งในแต่ละปีมากถึง 280 ล้านเส้น และมีปริมาณสะสมจากอดีตถึงปัจจุบัน 2-3 พันล้านเส้น ส่วนสหภาพยุโรป ในปี 1999 มียางรถยนต์เก่าสะสมอยู่ 2.2 ล้านเส้น ส่วนประเทศไทยมียางเก่าเกิดขึ้น 56.7-170 ล้านเส้นต่อปี หรือประมาณ 1.7 ล้านตัน พร้อมกันนั้น เธอกล่าวว่ามีการเผายางรถยนต์เก่าเป็นเชื้อเพลิงในกระบวนการผลิตยางรถยนต์ใหม่มานานแล้ว
“มีรายงานในปี 1996 ว่ามีการใช้ยางรถยนต์เก่าในการผลิตปูนซิเมนต์ประมาณ 24 ล้านเส้นต่อปีเพื่อเผาเป็นเชื้อเพลิงในเตาเผา โดยความต้องการนี้จะเพิ่มขึ้นมากกว่า 10 ล้านเส้นต่อปี นอกจากนี้ ยังพบว่า หากนำยางเก่ามาเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตยางรถยนต์ใหม่จะประหยัดพลังงานถึง 37 %”
อย่างไรก็ตาม ยางรถยนต์เก่ามีศักยภาพนำมาใช้ประโยชน์หลายทางด้วยกันคือ การรีไซเคิล การทำยางมะตอย การผลิตเชื้อเพลิงแปรรูป และการดีวัลคาไนเซชัน ซึ่งเป็นกระบวนการสลายพันธะเชื่อมโยงของโมเลกุลยางรถยนต์เพื่อผลิตเป็นยางวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตยางรถยนต์ใหม่นั่นเอง โดยบริษัทกู้ดเยียร์เป็นตัวอย่างที่ใช้กระบวนการดังกล่าว
“ไพโรไลซิส” เผายางให้ได้น้ำมัน มีใช้กันทั่วโลกแล้ว
ทั้งนี้ เมื่อกล่าวถึงการนำยางรถยนต์เก่ามาผลิตเชื้อเพลิงแปรรูปซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับงานวิจัยของเธอ ผศ.ดร.ศิริรัตน์ อธิบายว่า สามารถทำได้ 3 กระบวนการด้วยกันคือ 1.ไพโรไลซิส (Pyrolysis) คือการย่อยสลายโมเลกุลด้วยความร้อนในบรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจนเพื่อผลิตก๊าซและน้ำมัน 2.แก๊สซิฟิเคชัน (Gasification) การย่อยสลายโมเลกุลด้วยความร้อนเพื่อผลิตก๊าซสังเคราะห์คือ ก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์ 3.ลิควิแฟคชัน(Liquefaction) คือการย่อยสลายโมเลกุลด้วยความร้อนร่วมกับการใช้ตัวทำละลายหรือของเหลวที่ไม่ใช่น้ำเพื่อผลิตน้ำมันเป็นผลิตภัณฑ์หลัก ซึ่งเรียกทั้ง 3 กระบวนการนี้รวมกันว่า กระบวนการพีจีแอล (PGL Process)
ด้านสถานที่ตั้งของโครงการพีจีแอลทั่วโลกที่มีรายงานในปี 1995 พบว่า ได้แก่ ประเทศอังกฤษ เยอรมัน บัลแกเรีย อิตาลี สหรัฐอเมริกา จีน ไทย มาเลเซีย ญี่ปุ่น เกาหลี และไต้หวัน ทั้งนี้ สำหรับยางรถยนต์เก่า ไพโรไลซิสเป็นกระบวนการที่ทั่วโลกนำมาใช้มากที่สุดในกระบวนการพีจีแอลคือประมาณ 74.3 % เนื่องจากมีกระบวนการง่ายกว่าวิธีอื่นๆ
“น้ำมันเป็นสารไฮโดรคาร์บอนที่ต่อกันเป็นสายโซ่ไม่ใหญ่นัก ดังนั้นหากนำผลิตภัณฑ์ที่มีองค์ประกอบเป็นไฮโดรคาร์บอนสายโซ่ขนาดใหญ่เช่น ยางรถยนต์ มาทำปฏิกิริยาให้สายโซ่เหล่านั้นแตกออก ผลิตภัณฑ์เหล่านั้นก็จะให้น้ำมันออกมา โดยใช้วิธีการเผาในเตาปฏิกรณ์ที่สภาพไร้อากาศหรือที่เรียกว่า กระบวนการไพโรไลซิส” ผศ.ดร.ศิริรัตน์ กล่าวและว่า
“การไพโรไลซิสยางรถยนต์ทำให้ได้น้ำมันดิบซึ่งสามารถนำไปแยกเป็นน้ำมันชนิดต่างๆ ได้ตามลำดับจุดเดือดและขนาดโมเลกุล คือน้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล และน้ำมันเตา รวมถึงก๊าซชนิดต่างๆ ในสัดส่วนที่ต่างกัน โดยชนิดของน้ำมันที่ได้มากที่สุดคือ น้ำมันเตา ซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงเตาเผาในโรงงานอุตสาหกรรมเท่านั้น แต่หากมีการเพิ่มสัดส่วนน้ำมันตัวอื่นๆ ที่มีคุณค่าเชิงพาณิชย์เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซลลงไป ก็สามารถนำมาใช้เป็นพลังงานทดแทนหรือไปผสมกับน้ำมันดิบเพื่อลดการนำเข้าน้ำมันดิบจากต่างประเทศได้”
ได้น้ำมัน 38-55% คุณภาพดีกว่าน้ำมันดิบ ลดการนำเข้าเชื้อเพลิง 10-15%
เมื่อกล่าวถึงประโยชน์ของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการไพโรไลซิส ผศ.ดร.ศิริรัตน์ กล่าวว่า ขณะนี้การทดลองการเผายางที่สภาวะปกติจะให้น้ำมันในสัดส่วน 38-55 % ของปริมาณยางทั้งหมดและยังอาจให้ปริมาณน้ำมันที่มีค่าเชิงพาณิชย์ไม่มากพอที่จะกระตุ้นความน่าสนใจในการลงทุนทางธุรกิจ ทีมวิจัยจึงยังต้องเร่งพัฒนาหาตัวเร่งปฏิกิริยา และสัดส่วนที่เหมาะสม เพื่อทำให้ได้สัดส่วนของน้ำมันที่มีคุณค่าในเชิงพาณิชย์มากที่สุด
“น้ำมันที่ได้จากกระบวนการไพโรไลซิสเป็นน้ำมันที่สามารถนำมาใช้ได้จริง เมื่อมีการกลั่นและปรับสภาพให้ตรงตามความต้องการของตลาด นอกจากนี้ คุณภาพของน้ำมันยังดีกว่าน้ำมันดิบที่ได้จากการขุดเจาะ เนื่องจากไม่มีการปนเปื้อนของยางมะตอย และโลหะหนัก ทำให้น้ำมันจากการเผายางมีความเหลวและใสกว่า สามารถนำมาผสมกับน้ำมันดิบและนำไปเข้าหอกลั่นน้ำมันเพื่อนำมาผลิตน้ำมันใช้ได้ตามปกติ หากภาครัฐมีการสนับสนุนให้มีการใช้น้ำมันจากการเผายาง จะช่วยลดการนำเข้าเชื้อเพลิงจากต่างประเทศได้บางส่วน จากเดิมที่ต้องมีการนำเข้าน้ำมันดิบจากต่างประเทศถึง 90 % โดยอาจลดการนำเข้าได้ถึง 10-15% ซึ่งจะมีผลต่อราคาน้ำมันในประเทศหรืออาจเป็นพลังงานทางเลือกใหม่ที่ได้จากของเหลือใช้ แก้ไขวิกฤติน้ำมัน และไม่ต้องกลัวกับภาวะน้ำมันหมดโลกต่อไป”
ผศ.ดร.ศิริรัตน์ แจกแจงต่อไปว่า ความแตกต่างของกระบวนไพโรไลซิสกับการเผายางรถยนต์เก่าคือ ไพโรไลซิสเกิดขึ้นในบรรยากาศที่ไม่มีอากาศ เกิดผลิตภัณฑ์ก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน และมีกากที่มีประโยชน์เช่น ผงถ่าน (Carbon Black) เถ้า และถ่านกำมันต์ (Activated Carbon) รวมถึงลวดเหล็กที่เป็นโครงสร้างของยางรถยนต์ แต่การเผาไหม้ยางรถยนต์เก่าโดยทั่วไปจะต้องเผาไหม้ในที่ที่มีอากาศ ไม่ก่อให้เกิดน้ำมัน แต่เกิดเขม่าและก๊าซพิษจำนวนมาก นอกจากนี้ยังได้กากยางเหนียวสีดำเปรอะเปื้อนด้วย
ชี้คนยังไม่ยอมรับ ประเทศไทยเพิ่งเริ่มต้น คาดพัฒนาเป็นดีเซล-เบนซินได้
อย่างไรก็ตาม ผศ.ดร.ศิริรัตน์ เผยว่า มีความยากลำบากในการขายผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซและน้ำมันที่ได้จากการไพโรไลซิสเช่นกันคือ คนไม่ซื้อเพราะเห็นว่าเป็นของที่ผลิตจากขยะ และเมื่อกล่าวถึงสถานการณ์การไพโรไลซิสยางรถยนต์ในประเทศไทย เธออธิบายว่า ก่อนหน้านี้มีนักวิจัยที่ทำเรื่องนี้อยู่บ้าง แต่ยังไม่มีเครื่องต้นแบบระดับสาธิตและเต็มรูปแบบ ยังไม่มีการซื้อเทคโนโลยีมาจากต่างประเทศ และยังไม่มีการคำนวณเพื่อศึกษาความคุ้มทุนในเชิงพาณิชย์โดยใช้สภาวะและปัจจัยต่างๆ ของประเทศไทยในปัจจุบันอย่างจริงจัง
ต่อประเด็นศักยภาพการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงคุณภาพสูง เธอเผยว่ามีความเป็นไปได้ในอนาคตที่จะผลิตน้ำมันที่ได้จากกระบวนการไพโรไลซิสให้เป็นน้ำมันดีเซลและเบนซินต่อไป สำหรับแนวคิดในการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงคุณภาพสูง ผศ.ดร.ศิริรัตน์เผยว่า มีแนวคิด 2 ขั้นด้วยกันคือ ขั้นที่1 ต้องผลิตน้ำมันที่ได้จากการไพโรไลซิสให้มีสัดส่วนของน้ำมันที่มีคุณค่าในเชิงพาณิชย์เป็นองค์ประกอบให้มากที่สุด โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมในกระบวนการไพโรไลซิส
และขั้นที่2 ต้องมีหน่วยกลั่นและปรับสภาพน้ำมันเพื่อผลิตน้ำมันให้ได้ตรงตามคุณลักษณะของน้ำมันแต่ละชนิดตามมาตรฐานซึ่งมี 2 ทางเลือกคือ ทางเลือกที่ 1 สร้างหน่วยกลั่นขนาดเล็กต่อกับหน่วยไพโรไลซิส โดยน้ำมันที่กลั่นแยกส่วนได้นำไปผสมกับน้ำมันที่ได้จากโรงกลั่นมาตรฐาน และทางเลือกต่อมาคือ สร้างหน่วยไพโรไลซิสในโรงกลั่นขนาดเล็กหรือขนาดกลางที่มีอยู่แล้ว โดยน้ำมันที่ได้นำไปผสมกับน้ำมันวัตถุดิบที่จะทำการกลั่นและปรับสภาพต่อไปในกระบวนการ
อนึ่ง ผศ.ดร.ศิริรัตน์ กล่าวถึงอุปสรรคด้านการตลาดของการใช้เทคโนโลยีไพโรไลซิสว่า เมื่อ 20 ปีก่อน ในต่างประเทศมีโครงการดังกล่าวมากกว่า 30 โครงการที่ถูกนำเสนอ ออกแบบ จดสิทธิบัตร และนำไปสร้างต้นแบบ แต่ไม่มีโครงการไหนเลยที่ประสบผลสำเร็จในเชิงพาณิชย์ ทั้งนี้เพราะค่าใช้จ่ายและค่าขนส่งยางรถยนต์ ค่าการผลิตและค่าภาษีการผลิตของเสียมีราคาแพง ผู้คนยอมรับในตัวผลิตภัณฑ์น้อย และเรื่องความแตกต่างของราคาผลิตภัณฑ์ที่ได้กับราคาในตลาด
แต่ในประเทศไทยก็มีอุปสรรคในด้านดังกล่าวน้อยกว่าในต่างประเทศ อาทิ ค่าจัดเก็บ ค่าขนส่งยางรถยนต์ และค่าการผลิตยังถูกกว่าต่างประเทศ ค่าภาษีการผลิตของเสียยังไม่มี การยอมรับในตัวผลิตภัณฑ์มีมากขึ้น และความแตกต่างของราคาผลิตภัณฑ์เทียบกับราคาตลาดมีช่องว่างลดลง
ยอมรับอาจทำให้เกิดมลพิษ แต่เชื่อว่าควบคุมได้
และต่อประเด็นคำถามสุดฮิตอย่าง การผลิตพลังงานจากการไพโรไลซิสยางรถยนต์จะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
หรือไม่นั้น เธอยอมรับว่า ทุกกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมมีความเป็นไปได้ที่จะส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม แต่ระบบการจัดการที่เหมาะสมก็จะช่วยลดหรือกำจัดผลกระทบให้หมดไปได้ โดยเธอยกตัวอย่างปัญหาสิ่งแวดล้อมจากขยะยางรถยนต์ว่า มีปัญหาในการจัดเก็บ เป็นที่เพาะพันธุ์ยุงอันเป็นสาเหตุของโรคไข้เลือดออก ยางรถยนต์สามารถติดไฟได้ดี อาจทำให้เกิดอัคคีภัยได้ รวมถึงเมื่อนำไปเผารวมกับขยะทั่วไปจะเกิดเขม่าและก๊าซพิษจำนวนมาก
ทั้งนี้ ผศ.ดร.ศิริรัตน์ เสนอแนวทางจัดการปัญหาสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นคือ จัดให้มีโรงเรือนในการจัดเก็บยางรถยนต์เก่าที่ดี มีหลังคาป้องกันน้ำฝน และมีอากาศถ่ายเทสะดวกเพื่อไม่ให้เป็นแหล่งเพาะพันธุ์ยุง, สำหรับน้ำที่ใช้ในกระบวนการหล่อเย็นและการควบแน่นผลิตภัณฑ์มีโอกาสน้อยที่จะสัมผัสกับน้ำมันแต่ก็มีโอกาสปนเปื้อนได้ จึงต้องมีการจัดการปรับสภาพน้ำให้ตรงตามมาตรฐานก่อนปล่อยสู่ชุมชน หรือการจัดการนำน้ำกลับมาวนใช้ในกระบวนการ
ส่วนน้ำมัน ก๊าซเชื้อเพลิง ผงคาร์บอน และเถ้าสามารถขายเป็นผลิตภัณฑ์ได้ จึงไม่จัดเป็นของเสีย โดยในส่วนของก๊าซเชื้อเพลิงนั้นจะต้องมีการดูแลรักษาระบบการผลิตอยู่เสมอ มีการใช้อุปกรณ์วัดและเตือน มีการปรับสภาพก๊าซที่เกิดขึ้นจากกระบวนการและมีการปรับสภาพและตรวจวัดก๊าซเสียที่เกิดจากการนำก๊าซไปใช้ก่อนปล่อยสู่บรรยากาศ
ชี้ประเทศไทยผลิตได้ รัฐต้องให้การสนับสนุน
นอกจากนี้ เธอยังให้ข้อสรุปและความคิดเห็นว่า เมื่อพิจารณาจากสภาพการณ์ปัจจุบัน การผลิตพลังงานจากการไพโรไลซิสยางรถยนต์มีศักยภาพช่วยลดปัญหาพลังงานในอนาคต รวมถึงมีความเป็นไปได้ในเชิงพาณิชย์ โดยการผลิตพลังงานจากขยะปิโตรเคมีจะทวีความสำคัญมากขึ้นหากสถานการณ์พลังงานทวีความรุนแรงมากขึ้น
“การวิจัยและพัฒนา การจัดการที่ดี และการสนับสนุนจากรัฐบาลเป็นปัจจัยที่ส่งเสริมให้โครงการผลิตพลังงานจากการไพโรไลซิสของเสียมีความเป็นไปได้และเกิดประโยชน์อย่างชัดเจนในอนาคต ซึ่งโดยทั่วไปการผลิตพลังงานจากการไพโรไลซิสยางรถยนต์ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยอยู่แล้ว เนื่องจากเป็นระบบปิด แต่ถ้ามีการจัดการที่ดีในด้านสิ่งแวดล้อมก็ยิ่งจะทำให้ลดความเสี่ยงลงไปอีก”
ทั้งนี้ ได้มีผู้ประกอบการด้านพลังงานจากภาคเอกชนคือ บริษัท รีนิวอเบิลเอ็นเนอร์ยี่ จำกัด สนใจผลงานการศึกษาดังกล่าว และได้ลงนามความร่วมมือใช้เทคโนโลยีดังกล่าวเป็นที่เรียบร้อยแล้ว โดยได้รับเกียรติจาก ดร.ประวิช รัตนเพียร รมว.วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ให้เกียรติเป็นประธานในพิธี
“โครงการนำยางรถยนต์ที่ใช้แล้วมาเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ตั้งต้นที่มีคุณค่าด้วยวิธีการไพโรไลซิส” ผลงานการศึกษาของ ผศ.ดร.ศิริรัตน์ จิตการค้า และ รศ.ดร.รัตนวรรณ มกรพันธ์ จากวิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จึงเป็นอีกหนึ่งความก้าวหน้าทางวิทยาการของประเทศไทยที่มีความน่าสนใจและสอดคล้องกับเหตุการณ์ในปัจจุบันมาก เนื่องจากเป็นการพัฒนาที่ยืนหยัดอยู่บนฐานความจำเป็นต้องการอย่างแท้จริง และสอดรับกับแนวทางการพัฒนาที่ยั่งยืนอย่างแท้จริง
--กรมส่งเสริมอุตสาหกรรม--
-พห-
จากวิกฤติการณ์พลังงานที่คุกคามประเทศไทยอยู่ในขณะนี้ การสรรหาพลังงานทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งต้องนำเข้ามาจากต่างประเทศจึงถือเป็นเรื่องสำคัญยิ่ง อย่างไรก็ดี มีผลการวิจัยชิ้นหนึ่งออกมาสู่ตลาดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เป็นความหวังให้กับวงการพลังงานทดแทนของบ้านเราคือ ผลงาน “โครงการนำยางรถยนต์ที่ใช้แล้วมาเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ตั้งต้นที่มีคุณค่าด้วยวิธีการไพโรไลซิส” ผลงานการศึกษาของ ผศ.ดร.ศิริรัตน์ จิตการค้า และ รศ.ดร.รัตนวรรณ มกรพันธ์ จากวิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
น้ำมันกำลังหมดโลก? วิกฤติการณ์โลกแตก
ผศ.ดร.ศิริรัตน์ กล่าวถึงที่มาของงานวิจัยว่า ปัจจุบัน ทั่วโลกมีปริมาณน้ำมันปิโตรเลียมที่ใช้ได้อีก 40 ปี ก๊าซธรรมชาติ 64 ปี ถ่านหิน (รวมลิกไนต์) 251 ปี และธาตุยูเรเนียม 82 ปี โดยประเทศไทยมีเชื้อเพลิงประเภทก๊าซธรรมชาติและถ่านหินมากกว่าชนิดอื่น ซึ่งคาดว่าจะใช้ได้ถึงประมาณ 25-30 ปี และ60-100 ปีตามลำดับ ทั้งนี้แหล่งพลังงานทั้ง 2 ชนิดนี้ยังเป็นเชื้อเพลิงหลักในการผลิตกระแสไฟฟ้าในประเทศเท่ากับ 70 % และ 30 % ตามลำดับด้วย
ขณะเดียวกัน เมื่อกล่าวถึงขยะยางรถยนต์เก่า เธอกล่าวว่า โลกของเรามีปริมาณขยะยางรถยนต์อยู่มหาศาล ในประเทศสหรัฐอเมริกา ประมาณการว่ามียางรถยนต์ที่ต้องทิ้งในแต่ละปีมากถึง 280 ล้านเส้น และมีปริมาณสะสมจากอดีตถึงปัจจุบัน 2-3 พันล้านเส้น ส่วนสหภาพยุโรป ในปี 1999 มียางรถยนต์เก่าสะสมอยู่ 2.2 ล้านเส้น ส่วนประเทศไทยมียางเก่าเกิดขึ้น 56.7-170 ล้านเส้นต่อปี หรือประมาณ 1.7 ล้านตัน พร้อมกันนั้น เธอกล่าวว่ามีการเผายางรถยนต์เก่าเป็นเชื้อเพลิงในกระบวนการผลิตยางรถยนต์ใหม่มานานแล้ว
“มีรายงานในปี 1996 ว่ามีการใช้ยางรถยนต์เก่าในการผลิตปูนซิเมนต์ประมาณ 24 ล้านเส้นต่อปีเพื่อเผาเป็นเชื้อเพลิงในเตาเผา โดยความต้องการนี้จะเพิ่มขึ้นมากกว่า 10 ล้านเส้นต่อปี นอกจากนี้ ยังพบว่า หากนำยางเก่ามาเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตยางรถยนต์ใหม่จะประหยัดพลังงานถึง 37 %”
อย่างไรก็ตาม ยางรถยนต์เก่ามีศักยภาพนำมาใช้ประโยชน์หลายทางด้วยกันคือ การรีไซเคิล การทำยางมะตอย การผลิตเชื้อเพลิงแปรรูป และการดีวัลคาไนเซชัน ซึ่งเป็นกระบวนการสลายพันธะเชื่อมโยงของโมเลกุลยางรถยนต์เพื่อผลิตเป็นยางวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตยางรถยนต์ใหม่นั่นเอง โดยบริษัทกู้ดเยียร์เป็นตัวอย่างที่ใช้กระบวนการดังกล่าว
“ไพโรไลซิส” เผายางให้ได้น้ำมัน มีใช้กันทั่วโลกแล้ว
ทั้งนี้ เมื่อกล่าวถึงการนำยางรถยนต์เก่ามาผลิตเชื้อเพลิงแปรรูปซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับงานวิจัยของเธอ ผศ.ดร.ศิริรัตน์ อธิบายว่า สามารถทำได้ 3 กระบวนการด้วยกันคือ 1.ไพโรไลซิส (Pyrolysis) คือการย่อยสลายโมเลกุลด้วยความร้อนในบรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจนเพื่อผลิตก๊าซและน้ำมัน 2.แก๊สซิฟิเคชัน (Gasification) การย่อยสลายโมเลกุลด้วยความร้อนเพื่อผลิตก๊าซสังเคราะห์คือ ก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์ 3.ลิควิแฟคชัน(Liquefaction) คือการย่อยสลายโมเลกุลด้วยความร้อนร่วมกับการใช้ตัวทำละลายหรือของเหลวที่ไม่ใช่น้ำเพื่อผลิตน้ำมันเป็นผลิตภัณฑ์หลัก ซึ่งเรียกทั้ง 3 กระบวนการนี้รวมกันว่า กระบวนการพีจีแอล (PGL Process)
ด้านสถานที่ตั้งของโครงการพีจีแอลทั่วโลกที่มีรายงานในปี 1995 พบว่า ได้แก่ ประเทศอังกฤษ เยอรมัน บัลแกเรีย อิตาลี สหรัฐอเมริกา จีน ไทย มาเลเซีย ญี่ปุ่น เกาหลี และไต้หวัน ทั้งนี้ สำหรับยางรถยนต์เก่า ไพโรไลซิสเป็นกระบวนการที่ทั่วโลกนำมาใช้มากที่สุดในกระบวนการพีจีแอลคือประมาณ 74.3 % เนื่องจากมีกระบวนการง่ายกว่าวิธีอื่นๆ
“น้ำมันเป็นสารไฮโดรคาร์บอนที่ต่อกันเป็นสายโซ่ไม่ใหญ่นัก ดังนั้นหากนำผลิตภัณฑ์ที่มีองค์ประกอบเป็นไฮโดรคาร์บอนสายโซ่ขนาดใหญ่เช่น ยางรถยนต์ มาทำปฏิกิริยาให้สายโซ่เหล่านั้นแตกออก ผลิตภัณฑ์เหล่านั้นก็จะให้น้ำมันออกมา โดยใช้วิธีการเผาในเตาปฏิกรณ์ที่สภาพไร้อากาศหรือที่เรียกว่า กระบวนการไพโรไลซิส” ผศ.ดร.ศิริรัตน์ กล่าวและว่า
“การไพโรไลซิสยางรถยนต์ทำให้ได้น้ำมันดิบซึ่งสามารถนำไปแยกเป็นน้ำมันชนิดต่างๆ ได้ตามลำดับจุดเดือดและขนาดโมเลกุล คือน้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล และน้ำมันเตา รวมถึงก๊าซชนิดต่างๆ ในสัดส่วนที่ต่างกัน โดยชนิดของน้ำมันที่ได้มากที่สุดคือ น้ำมันเตา ซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงเตาเผาในโรงงานอุตสาหกรรมเท่านั้น แต่หากมีการเพิ่มสัดส่วนน้ำมันตัวอื่นๆ ที่มีคุณค่าเชิงพาณิชย์เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซลลงไป ก็สามารถนำมาใช้เป็นพลังงานทดแทนหรือไปผสมกับน้ำมันดิบเพื่อลดการนำเข้าน้ำมันดิบจากต่างประเทศได้”
ได้น้ำมัน 38-55% คุณภาพดีกว่าน้ำมันดิบ ลดการนำเข้าเชื้อเพลิง 10-15%
เมื่อกล่าวถึงประโยชน์ของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการไพโรไลซิส ผศ.ดร.ศิริรัตน์ กล่าวว่า ขณะนี้การทดลองการเผายางที่สภาวะปกติจะให้น้ำมันในสัดส่วน 38-55 % ของปริมาณยางทั้งหมดและยังอาจให้ปริมาณน้ำมันที่มีค่าเชิงพาณิชย์ไม่มากพอที่จะกระตุ้นความน่าสนใจในการลงทุนทางธุรกิจ ทีมวิจัยจึงยังต้องเร่งพัฒนาหาตัวเร่งปฏิกิริยา และสัดส่วนที่เหมาะสม เพื่อทำให้ได้สัดส่วนของน้ำมันที่มีคุณค่าในเชิงพาณิชย์มากที่สุด
“น้ำมันที่ได้จากกระบวนการไพโรไลซิสเป็นน้ำมันที่สามารถนำมาใช้ได้จริง เมื่อมีการกลั่นและปรับสภาพให้ตรงตามความต้องการของตลาด นอกจากนี้ คุณภาพของน้ำมันยังดีกว่าน้ำมันดิบที่ได้จากการขุดเจาะ เนื่องจากไม่มีการปนเปื้อนของยางมะตอย และโลหะหนัก ทำให้น้ำมันจากการเผายางมีความเหลวและใสกว่า สามารถนำมาผสมกับน้ำมันดิบและนำไปเข้าหอกลั่นน้ำมันเพื่อนำมาผลิตน้ำมันใช้ได้ตามปกติ หากภาครัฐมีการสนับสนุนให้มีการใช้น้ำมันจากการเผายาง จะช่วยลดการนำเข้าเชื้อเพลิงจากต่างประเทศได้บางส่วน จากเดิมที่ต้องมีการนำเข้าน้ำมันดิบจากต่างประเทศถึง 90 % โดยอาจลดการนำเข้าได้ถึง 10-15% ซึ่งจะมีผลต่อราคาน้ำมันในประเทศหรืออาจเป็นพลังงานทางเลือกใหม่ที่ได้จากของเหลือใช้ แก้ไขวิกฤติน้ำมัน และไม่ต้องกลัวกับภาวะน้ำมันหมดโลกต่อไป”
ผศ.ดร.ศิริรัตน์ แจกแจงต่อไปว่า ความแตกต่างของกระบวนไพโรไลซิสกับการเผายางรถยนต์เก่าคือ ไพโรไลซิสเกิดขึ้นในบรรยากาศที่ไม่มีอากาศ เกิดผลิตภัณฑ์ก๊าซธรรมชาติและน้ำมัน และมีกากที่มีประโยชน์เช่น ผงถ่าน (Carbon Black) เถ้า และถ่านกำมันต์ (Activated Carbon) รวมถึงลวดเหล็กที่เป็นโครงสร้างของยางรถยนต์ แต่การเผาไหม้ยางรถยนต์เก่าโดยทั่วไปจะต้องเผาไหม้ในที่ที่มีอากาศ ไม่ก่อให้เกิดน้ำมัน แต่เกิดเขม่าและก๊าซพิษจำนวนมาก นอกจากนี้ยังได้กากยางเหนียวสีดำเปรอะเปื้อนด้วย
ชี้คนยังไม่ยอมรับ ประเทศไทยเพิ่งเริ่มต้น คาดพัฒนาเป็นดีเซล-เบนซินได้
อย่างไรก็ตาม ผศ.ดร.ศิริรัตน์ เผยว่า มีความยากลำบากในการขายผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซและน้ำมันที่ได้จากการไพโรไลซิสเช่นกันคือ คนไม่ซื้อเพราะเห็นว่าเป็นของที่ผลิตจากขยะ และเมื่อกล่าวถึงสถานการณ์การไพโรไลซิสยางรถยนต์ในประเทศไทย เธออธิบายว่า ก่อนหน้านี้มีนักวิจัยที่ทำเรื่องนี้อยู่บ้าง แต่ยังไม่มีเครื่องต้นแบบระดับสาธิตและเต็มรูปแบบ ยังไม่มีการซื้อเทคโนโลยีมาจากต่างประเทศ และยังไม่มีการคำนวณเพื่อศึกษาความคุ้มทุนในเชิงพาณิชย์โดยใช้สภาวะและปัจจัยต่างๆ ของประเทศไทยในปัจจุบันอย่างจริงจัง
ต่อประเด็นศักยภาพการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงคุณภาพสูง เธอเผยว่ามีความเป็นไปได้ในอนาคตที่จะผลิตน้ำมันที่ได้จากกระบวนการไพโรไลซิสให้เป็นน้ำมันดีเซลและเบนซินต่อไป สำหรับแนวคิดในการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงคุณภาพสูง ผศ.ดร.ศิริรัตน์เผยว่า มีแนวคิด 2 ขั้นด้วยกันคือ ขั้นที่1 ต้องผลิตน้ำมันที่ได้จากการไพโรไลซิสให้มีสัดส่วนของน้ำมันที่มีคุณค่าในเชิงพาณิชย์เป็นองค์ประกอบให้มากที่สุด โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมในกระบวนการไพโรไลซิส
และขั้นที่2 ต้องมีหน่วยกลั่นและปรับสภาพน้ำมันเพื่อผลิตน้ำมันให้ได้ตรงตามคุณลักษณะของน้ำมันแต่ละชนิดตามมาตรฐานซึ่งมี 2 ทางเลือกคือ ทางเลือกที่ 1 สร้างหน่วยกลั่นขนาดเล็กต่อกับหน่วยไพโรไลซิส โดยน้ำมันที่กลั่นแยกส่วนได้นำไปผสมกับน้ำมันที่ได้จากโรงกลั่นมาตรฐาน และทางเลือกต่อมาคือ สร้างหน่วยไพโรไลซิสในโรงกลั่นขนาดเล็กหรือขนาดกลางที่มีอยู่แล้ว โดยน้ำมันที่ได้นำไปผสมกับน้ำมันวัตถุดิบที่จะทำการกลั่นและปรับสภาพต่อไปในกระบวนการ
อนึ่ง ผศ.ดร.ศิริรัตน์ กล่าวถึงอุปสรรคด้านการตลาดของการใช้เทคโนโลยีไพโรไลซิสว่า เมื่อ 20 ปีก่อน ในต่างประเทศมีโครงการดังกล่าวมากกว่า 30 โครงการที่ถูกนำเสนอ ออกแบบ จดสิทธิบัตร และนำไปสร้างต้นแบบ แต่ไม่มีโครงการไหนเลยที่ประสบผลสำเร็จในเชิงพาณิชย์ ทั้งนี้เพราะค่าใช้จ่ายและค่าขนส่งยางรถยนต์ ค่าการผลิตและค่าภาษีการผลิตของเสียมีราคาแพง ผู้คนยอมรับในตัวผลิตภัณฑ์น้อย และเรื่องความแตกต่างของราคาผลิตภัณฑ์ที่ได้กับราคาในตลาด
แต่ในประเทศไทยก็มีอุปสรรคในด้านดังกล่าวน้อยกว่าในต่างประเทศ อาทิ ค่าจัดเก็บ ค่าขนส่งยางรถยนต์ และค่าการผลิตยังถูกกว่าต่างประเทศ ค่าภาษีการผลิตของเสียยังไม่มี การยอมรับในตัวผลิตภัณฑ์มีมากขึ้น และความแตกต่างของราคาผลิตภัณฑ์เทียบกับราคาตลาดมีช่องว่างลดลง
ยอมรับอาจทำให้เกิดมลพิษ แต่เชื่อว่าควบคุมได้
และต่อประเด็นคำถามสุดฮิตอย่าง การผลิตพลังงานจากการไพโรไลซิสยางรถยนต์จะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
หรือไม่นั้น เธอยอมรับว่า ทุกกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมมีความเป็นไปได้ที่จะส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม แต่ระบบการจัดการที่เหมาะสมก็จะช่วยลดหรือกำจัดผลกระทบให้หมดไปได้ โดยเธอยกตัวอย่างปัญหาสิ่งแวดล้อมจากขยะยางรถยนต์ว่า มีปัญหาในการจัดเก็บ เป็นที่เพาะพันธุ์ยุงอันเป็นสาเหตุของโรคไข้เลือดออก ยางรถยนต์สามารถติดไฟได้ดี อาจทำให้เกิดอัคคีภัยได้ รวมถึงเมื่อนำไปเผารวมกับขยะทั่วไปจะเกิดเขม่าและก๊าซพิษจำนวนมาก
ทั้งนี้ ผศ.ดร.ศิริรัตน์ เสนอแนวทางจัดการปัญหาสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นคือ จัดให้มีโรงเรือนในการจัดเก็บยางรถยนต์เก่าที่ดี มีหลังคาป้องกันน้ำฝน และมีอากาศถ่ายเทสะดวกเพื่อไม่ให้เป็นแหล่งเพาะพันธุ์ยุง, สำหรับน้ำที่ใช้ในกระบวนการหล่อเย็นและการควบแน่นผลิตภัณฑ์มีโอกาสน้อยที่จะสัมผัสกับน้ำมันแต่ก็มีโอกาสปนเปื้อนได้ จึงต้องมีการจัดการปรับสภาพน้ำให้ตรงตามมาตรฐานก่อนปล่อยสู่ชุมชน หรือการจัดการนำน้ำกลับมาวนใช้ในกระบวนการ
ส่วนน้ำมัน ก๊าซเชื้อเพลิง ผงคาร์บอน และเถ้าสามารถขายเป็นผลิตภัณฑ์ได้ จึงไม่จัดเป็นของเสีย โดยในส่วนของก๊าซเชื้อเพลิงนั้นจะต้องมีการดูแลรักษาระบบการผลิตอยู่เสมอ มีการใช้อุปกรณ์วัดและเตือน มีการปรับสภาพก๊าซที่เกิดขึ้นจากกระบวนการและมีการปรับสภาพและตรวจวัดก๊าซเสียที่เกิดจากการนำก๊าซไปใช้ก่อนปล่อยสู่บรรยากาศ
ชี้ประเทศไทยผลิตได้ รัฐต้องให้การสนับสนุน
นอกจากนี้ เธอยังให้ข้อสรุปและความคิดเห็นว่า เมื่อพิจารณาจากสภาพการณ์ปัจจุบัน การผลิตพลังงานจากการไพโรไลซิสยางรถยนต์มีศักยภาพช่วยลดปัญหาพลังงานในอนาคต รวมถึงมีความเป็นไปได้ในเชิงพาณิชย์ โดยการผลิตพลังงานจากขยะปิโตรเคมีจะทวีความสำคัญมากขึ้นหากสถานการณ์พลังงานทวีความรุนแรงมากขึ้น
“การวิจัยและพัฒนา การจัดการที่ดี และการสนับสนุนจากรัฐบาลเป็นปัจจัยที่ส่งเสริมให้โครงการผลิตพลังงานจากการไพโรไลซิสของเสียมีความเป็นไปได้และเกิดประโยชน์อย่างชัดเจนในอนาคต ซึ่งโดยทั่วไปการผลิตพลังงานจากการไพโรไลซิสยางรถยนต์ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยอยู่แล้ว เนื่องจากเป็นระบบปิด แต่ถ้ามีการจัดการที่ดีในด้านสิ่งแวดล้อมก็ยิ่งจะทำให้ลดความเสี่ยงลงไปอีก”
ทั้งนี้ ได้มีผู้ประกอบการด้านพลังงานจากภาคเอกชนคือ บริษัท รีนิวอเบิลเอ็นเนอร์ยี่ จำกัด สนใจผลงานการศึกษาดังกล่าว และได้ลงนามความร่วมมือใช้เทคโนโลยีดังกล่าวเป็นที่เรียบร้อยแล้ว โดยได้รับเกียรติจาก ดร.ประวิช รัตนเพียร รมว.วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ให้เกียรติเป็นประธานในพิธี
“โครงการนำยางรถยนต์ที่ใช้แล้วมาเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ตั้งต้นที่มีคุณค่าด้วยวิธีการไพโรไลซิส” ผลงานการศึกษาของ ผศ.ดร.ศิริรัตน์ จิตการค้า และ รศ.ดร.รัตนวรรณ มกรพันธ์ จากวิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จึงเป็นอีกหนึ่งความก้าวหน้าทางวิทยาการของประเทศไทยที่มีความน่าสนใจและสอดคล้องกับเหตุการณ์ในปัจจุบันมาก เนื่องจากเป็นการพัฒนาที่ยืนหยัดอยู่บนฐานความจำเป็นต้องการอย่างแท้จริง และสอดรับกับแนวทางการพัฒนาที่ยั่งยืนอย่างแท้จริง
--กรมส่งเสริมอุตสาหกรรม--
-พห-