'ซิลิกาแอโรเจล' ครั้งแรกในไทย

สาลินีย์ ทับพิลา - รายงาน

รอเวลาอีกปีครึ่ง “ซิลิกาแอโรเจล” 1.2 แสนลิตรจะส่งออกจากห้องทดลองมหาวิทยาลัยมหิดล ถือเป็นครั้งแรกในประเทศกับการผลิตวัสดุแห่งอนาคตด้วยงานวิจัยไทย ที่ได้รับการสนับสนุนจากภาคเอกชนเพื่อต่อยอดไปสู่การใช้งานจริง นอกจากจะสร้างองค์ความรู้และเทคโนโลยีของเราเอง สร้างมูลค่าเพิ่ม ยังสร้างแต้มต่อเพิ่มศักยภาพการแข่งขันในตลาดโลกอีกด้วย

“สุพรรณ ยอดยิ่งยง” นักวิจัยประจำสถาบันนวัตกรรมการเรียนรู้ มหาวิทยาลัยมหิดล มองเห็นโอกาสทางธุรกิจของซิลิกาแอโรเจล ในฐานะวัสดุแห่งอนาคต จึงคิดค้นพัฒนากระบวนการผลิตที่สามารถผลิตได้เร็วขึ้น ใช้วัตถุดิบน้อยแต่ได้ผลผลิตมาก รวมถึงสามารถใช้เถ้าแกลบซึ่งมีมากในไทยเป็นวัตถุดิบตั้งต้นในการผลิตซิลิกาแอโรเจล

นวัตกรรมจากแกลบ

ซิลิกาแอโรเจลเป็นวัสดุที่ภาคอุตสาหกรรมมีความต้องการสูง นอกจากใช้ทำฉนวนกันความร้อนแล้ว ยังใช้เป็นวัสดุเคลือบผิวกันน้ำที่มีคุณสมบัติใส และเป็น self-cleaning surface เป็นโครงสร้างสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยา ตำนำส่งยาภายในร่างกาย ตัวดูดซับสารอินทรีย์ หรือการกำจัดคราบน้ำมันบนผิวน้ำ ใช้เป็นฟิลเลอร์ในพลาสติก ยาง ยางรถเพื่อให้ยางหรือพลาสติกมีคุณสมบัติตามที่ต้องการ

นอกจากนี้ยังใช้เป็นองค์ประกอบในเครื่องสำอาง หมวกกันน็อคน้ำหนักเบาแต่แข็งแรงและทนความร้อน การพัฒนาเสื้อผ้าที่มีน้ำหนักเบา ทนความร้อน เรียกว่า วัสดุจากห้องทดลองตัวนี้สามารถทำตลาดและสร้างคุณประโยชน์ได้อีกมหาศาลสุพรรณ อธิบายว่า กระบวนการผลิตซิลิกาแอโรเจลทำได้ยาก เพราะต้องใช้หม้อความดันอุณหภูมิสูงมากในการทำปฏิกิริยา ทำให้ต้นทุนของวัสดุชนิดนี้มีราคาแพง ปัจจุบันมีเพียงไม่กี่รายที่ผลิตและจำหน่ายอยู่ในสหรัฐอเมริกา เกาหลีและจีนเท่านั้น

“รูพรุนยิ่งมีขนาดเล็กก็ยิ่งส่งผลดีต่อคุณสมบัติความเป็นฉนวนกันมร้อนกันเสียง ผลการทดสอบในระดับห้องปฏิบัติการกำลังการผลิต5 ลิตรต่อครั้ง ผงซิลิกาแอโรเจลที่ได้มีขนาดของรูพรุนไม่ต่างกับซิลิกาแอโรเจลของสหรัฐ ขณะเดียวกันก็มีขนาดรูพรุนที่เล็กกว่าของเกาหลี” นักวิจัยกล่าว

ความสำเร็จนี้ทำให้พร้อมที่จะก้าวสู่การอัพสเกลการผลิตจากห้องแล็บสู่ระดับอุตสาหกรรม

สถาบันวิวัฒน์เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งมหาวิทยาลัยมหิดล (MITI) และสถาบันนวัตกรรมการเรียนรู้ สร้างความร่วมมือกับภาคธุรกิจเอกชน 3 แห่ง ประกอบด้วย บริษัท โกเวนเจอร์ จำกัด, บริษัท ฑีเลี่ยม จำกัดและบริษัท สมาร์ทเวท จำกัด จัดตั้งโรงงานต้นแบบผลิตสารซิลิกาแอโรเจลในเชิงอุตสาหกรรม เพื่อนำไปศึกษาวิจัยและประยุกต์ใช้เป็นส่วนประกอบในวัสดุต่างๆ

ความร่วมมือนี้เป็นการสร้างโรงงานต้นแบบ กำลังการผลิต 200 ลิตรต่อครั้ง โดยมหาวิทยาลัยสนับสนุนสถานที่และการทดสอบวิจัยขณะที่เอกชนทั้งสามร่วมสนับสนุนเงินลงทุนรายละ 1.5 ล้านบาท

โครงการความร่วมมือนี้มีระยะเวลา 18 เดือน ปัจจุบันอยู่ระหว่างการสั่งผลิตเครื่องมือและอุปกรณ์สำหรับไลน์การผลิต คาดว่าอีก5 เดือนจะพร้อมเริ่มผลิตครั้งแรก เพื่อดูประสิทธิภาพในการอัพสเกลจากระดับห้องปฏิบัติการสู่ระดับอุตสาหกรรม และเมื่อจบโครงการจะสามารถส่งมอบซิลิกาแอโรเจล 1.2 แสนลิตรให้กับเอกชนทั้งสามเพื่อนำไปวิจัยต่อยอดในอุตสาหกรรมที่ทำอยู่

เอกชนรับช่วงสู่ปลายน้ำ

แสวง เตชะงามวงศ์ กรรมการบริษัท โกเวนเจอร์ จำกัด กล่าวว่า ซิลิกาแอโรเจลเป็นผลิตภัณฑ์ที่อุตสาหกรรมทั่วโลกมีความต้องการ แต่มีข้อจำกัดในเรื่องราคาและปริมาณที่ออกสู่ตลาดไม่เพียงพอต่อความต้องการ

“โกเวนเจอร์เป็นผู้แทนจำหน่ายผลิตภัณฑ์ด้านเคมีภัณฑ์สำหรับอุตสาหกรรม เรามองเห็นดีมานด์สำหรับวัสดุชนิดนี้ และเมื่อเห็นว่าไทยสามารถพัฒนาองค์ความรู้ที่จะสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับผลิตภัณฑ์ได้ จึงเป็นเรื่องดีที่จะสนับสนุน เพื่อต่อยอดผลงานวิชาการมาสู่การใช้งานจริง”

นอกจากโรงงานต้นแบบแล้ว สิ่งที่ต้องทำคู่ขนานคือ การวิจัยร่วมในแง่ของการประยุกต์ใช้ซิลิกาแอโรเจลที่มีคุณสมบัติตรงกับอุตสาหกรรมต่างๆ อาทิ สี วัสดุก่อสร้าง สิ่งทอและการให้ข้อมูลความรู้กับตลาด พร้อมตั้งเป้า 3 ปีในการพัฒนาสู่เชิงพาณิชย์