‘เถ้าลิกไนต์’วัสดุมีราคาจากโรงไฟฟ้า

การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ส่งมอบโจทย์พร้อมทุนวิจัย 11 ล้านให้เอ็มเทค คิดหาวิธีสร้างมูลค่าเพิ่มให้เถ้าลิกไนต์ 1 หมื่นตัน/วันจากการเผาไหม้ถ่านหินลิกไนต์ 4 หมื่นตัน/วันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า แยกเป็นเถ้าลอย 80% หรือ 3-3.5 ล้านตันต่อปี และเถ้าหนัก 20-25% หรือ 1-2 ล้านตันต่อปี หวังสร้างรายได้เพิ่มและลดใช้ทรัพยากรธรรมชาติ

เซรามิกจากเถ้าหนัก

เถ้าลิกไนต์ ประกอบด้วยสารประกอบของอะลูมินา ซิลิกา และสารอนินทรีย์อื่นๆ จึงสามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้หลากหลาย เช่น เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมผลิตวัสดุก่อสร้าง กระเบื้องปูพื้น หรือบุผนัง วัสดุฉนวนมวลเบา ตัวเร่งปฏิกิริยา รวมถึงเซโนสเฟียร์ เป็นต้น หน่วยวิจัยเซรามิกส์ ได้ดำเนินโครงการวิจัยและพัฒนาโดยนำเถ้าลิกไนต์มาใช้เพื่อช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม ลดใช้พื้นที่ในการฝังกลบ รวมถึงสร้างมูลค่าเพิ่มให้เถ้าลิกไนต์ด้วย

นางสาวศรชล โยริยะ นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการวิศวกรรมเซรามิก หน่วยวิจัยเซรามิกส์ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติหรือ เอ็มเทค สวทช. กล่าวว่า เถ้าหนักมีความน่าสนใจในฐานะวัสดุทดแทนในอุตสาหกรรมก่อสร้าง โดยเฉพาะความเป็นไปได้ที่จะประยุกต์ใช้ทดแทนหินหรือดิน จึงนำมาวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและพัฒนาสูตรผสมกระเบื้องเซรามิกเพื่อทดแทนวัตถุดิบประเภทดินและหินชนิดต่างๆ

“ทีมงานยังทำการทดสอบคุณสมบัติของกระเบื้องเซรามิกสูตรผสมเถ้าหนัก พบว่าผ่านตามเกณฑ์มาตรฐาน มอก. 2508-2555 แถมยังมีจุดเด่นคือ กระบวนการผลิตที่ใช้เวลาน้อย ลดใช้ทรัพยากร ต้นทุนถูกลงจากการใช้วัสดุพลอยได้จากโรงไฟฟ้าอย่างเถ้าหนัก” นักวิจัยกล่าว

โครงการ “การใช้เถ้าลิกไนต์เป็นวัตถุดิบในการผลิตกระเบื้องเซรามิก” ได้รับงบวิจัยจาก กฟผ. กว่า 6 ล้านบาท ทีมวิจัยตั้งเป้าจะถ่ายทอดองค์ความรู้การเตรียมกระเบื้องเซรามิกที่มีการใช้เถ้าหนักทดแทนวัตถุดิบเดิมให้แก่โรงงานกระเบื้องในพื้นที่ต่างๆ เช่น สระบุรี ลำปาง นอกจากนี้ยังได้พัฒนาสูตรเคลือบที่มีการใช้เถ้าหนักเป็นองค์ประกอบอีกด้วย

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยยังพบข้อจำกัดบางอย่างในการผลิตกระเบื้องเซรามิกจากเถ้าหนักคือ ต้องใช้กระบวนการผลิตแบบแห้ง ในขณะที่อุตสาหกรรมเซรามิกทั่วไปใช้กระบวนการผลิตแบบเปียก ทีมวิจัยจึงพัฒนาต่อเนื่องเพื่อหาสูตรที่สามารถใช้กระบวนการผลิตแบบเปียก เพื่อให้ภาคเอกชนสามารถนำไปใช้ได้โดยไม่เปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิตเดิม

เถ้าลอยมูลค่าสูง

ขณะที่ของเสียอย่าง “เถ้าลอย” ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้างทดแทนปูนซีเมนเพื่อลดต้นทุนอยู่แล้ว แต่ปริมาณเถ้าลอยก็มีมากเกินความต้องการ โจทย์วิจัยจึงต้องการมองหาเทคโนโลยีที่จะเพิ่มมูลค่าให้กับเถ้าลอย กฟผ.อนุมัติทุนวิจัยและพัฒนากว่า 5 ล้านบาทสำหรับโครงการวิจัย “การพัฒนากระบวนการเก็บกลับคืนเซโนสเฟียร์จากเถ้าลอยที่มีแคลเซียมสูง”

เซโนสเฟียร์เป็นเซรามิกลักษณะกลมที่ผสมอยู่ในเถ้าลอย สามารถนำไปใช้เป็นตัวเติมในอุตสาหกรรมมูลค่าสูง เช่น ลดน้ำหนักในคอมโพสิท ผสมในสีหรือสารเคลือบระดับไฮเอนด์ หรืออุตสาหกรรมเรือ ด้วยคุณสมบัติเด่นคือ น้ำหนักเบา กันไฟ กันเสียงได้ดี ทำให้สร้างมูลค่าเพิ่มได้มากกว่าการขายเถ้าลอยธรรมดา

อนุภาคเซโนสเฟียร์มีมูลค่าสูงกว่าเถ้าลอย และเป็นที่ต้องการของอุตสาหกรรม นักวิจัยจึงพัฒนากระบวนการคัดแยกอนุภาคเซโนสเฟียร์จากเถ้าลอยทั้งกระบวนการแบบเปียกและแบบแห้ง โดยกระบวนการแบบเปียกอาศัยความแตกต่างระหว่างความหนาแน่นของอนุภาคเซโนสเฟียร์และน้ำ ส่วนกระบวนการแบบแห้งใช้ระบบลมเหวี่ยง อาศัยความแตกต่างทั้งขนาดและความหนาแน่นของอนุภาคเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการคัดแยก ซึ่งไม่ค่อยเป็นที่นิยมเพราะควบคุมยาก

นักวิจัยเอ็มเทคจึงได้พัฒนากระบวนการคัดแยกและมีแผนที่จะสร้างเครื่องต้นแบบการคัดแยกเซโนสเฟียร์จากเถ้าลอยแบบแห้งด้วยระบบลมเหวี่ยง ขนาด 100 กิโลกรัม เพื่อติดตั้งที่โรงไฟฟ้าแม่เมาะในช่วงปลายปี 2560

โครงการวิจัยเพิ่มมูลค่าเถ้าลิกไนต์จากโรงไฟฟ้านี้ นอกจากจะสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับวัสดุพลอยได้จากกระบวนการผลิตไฟฟ้าแล้ว ยังเป็นองค์ความรู้ที่ไทยสามารถยืนได้ด้วยตัวเอง และถ่ายทอดเทคโนโลยีไปให้กับผู้ประกอบการเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันได้อย่างดี