#SootinClaimon.Com : ขอบคุณแหล่งข้อมูล : หนังสือพิมพ์แนวหน้า

https://www.naewna.com/local/673340

5 นศ.วิศวะเคมี‘มหิดล’พัฒนาวิธีดักจับ ‘คาร์บอนไดออกไซด์’ด้วย‘ไครโอเจนิค’

วันจันทร์ ที่ 15 สิงหาคม พ.ศ. 2565, 06.00 น.

โตเกียว ลอนดอน นิวยอร์ก และอีกหลายเมืองในหลายประเทศ เผชิญกับอุณหภูมิสูงจาก “คลื่นความร้อน (Heat Wave)” มีผู้เจ็บป่วยรุนแรงและเสียชีวิตหลายราย เป็นสัญญาณเตือนถึงผลกระทบจาก “ภาวะโลกร้อน” ต่อการดำรงชีพของมนุษย์ สิ่งมีชีวิต และสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงขึ้นทุกปี จากการขยายตัวของภาคอุตสาหกรรม ภาคการขนส่ง ภาคครัวเรือน เกษตรกรรม การตัดไม้ทำลายป่าและการทำลายสิ่งแวดล้อมในรูปแบบอื่นๆ ล้วนเป็นสาเหตุสำคัญ

เมื่อเร็วๆ นี้ “กลุ่มนักศึกษาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล” ประกอบด้วย น.ส.โชติกา อยู่แจ่ม นายธราเทพ ไชยเมืองชื่น นายณัฐธัญ ละอองแก้ว น.ส.ธนาวรรณ อภิรัตนกุล และ น.ส.นพวรรณ วัฒนสุข โดยมี ผศ.ดร.วีรวุฒิ ชัยวัฒน์อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเคมี เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา ร่วมคิดค้น “กระบวนการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีไครโอเจนิค (Cryogenic Carbon Capture)” เพื่อลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และยังคิดไกลนำไปใช้ต่อในกระบวนการผลิตเมทานอลได้อีกด้วย

สืบเนื่องจากในปี 2564 ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ประเทศไทยปล่อยออกมามีปริมาณสูงถึง 125.1 ล้านตัน ซึ่งเพิ่มมากขึ้นจากปี 2563 และมีแนวโน้มที่จะสูงขึ้นเรื่อยๆ ปัญหาที่เกิดขึ้นดังกล่าวนำมาสู่ความสนใจในการค้นหาแนวทางในการลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยนำความรู้ทางด้านวิศวกรรมเคมีมาประยุกต์ใช้ รวมถึงศึกษาความเป็นไปได้ของกระบวนการความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ และคำนึงถึงผลกระทบของสิ่งแวดล้อม เพื่อลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยทิ้งสู่สิ่งแวดล้อมในอนาคต ซึ่งอาจก่อให้เกิดผลกระทบต่อระบบนิเวศได้

น.ส.โชติกา อยู่แจ่ม นักศึกษาปี 4 ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล อธิบายว่า การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีไครโอเจนิค (Cryogenic Carbon Capture) หรือ CCC เป็นเทคโนโลยีที่อาศัยการเปลี่ยนสถานะของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่โรงงานปล่อยมาจากกระบวนการผลิตให้เป็น ของแข็ง โดยการลดอุณหภูมิลงต่ำมาก โดยไม่จำเป็นต้องอาศัยตัวทำละลาย (Solvent) ในการดักจับเหมือนกับวิธีการดูดซึม (Absorption) และการดูดซับ (Adsorption) ซึ่งจะไม่ก่อให้เกิดมลพิษหรือความไม่บริสุทธิ์ที่อาจเกิดจากตัวทำละลายอีกด้วย

“สำหรับจุดเด่นและข้อดีของการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีไครโอเจนิค คือ มีการใช้พลังงานที่ต่ำ เนื่องจากในกระบวนการมีการผสานรวมความร้อน (Heat Integration) และใช้น้ำยาหล่อเย็นมาช่วยในการเปลี่ยนสถานะของก๊าซ
คาร์บอนไดออกไซด์ อีกทั้งกระบวนการนี้ยังใช้ที่สภาวะความดันบรรยากาศ ซึ่งทำให้ไม่จำเป็นต้องเพิ่มหรือลดความดันจึงประหยัดพลังงานไปได้มาก และกระบวนการไครโอเจนิคนั้น สามารถดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ อีกด้วย” น.ส.โชติกา กล่าว

นายธราเทพ ไชยเมืองชื่น นักศึกษาปี 4 คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี มหาวิทยาลัยมหิดล อธิบายหลักการทำงานของเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นนี้ ว่าคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้ด้วยวิธีไครโอจีนิค สามารถนำไปใช้ผลิตเมทานอล ด้วยวิธี Steam Methane Reforming (SMR) และ Dry Methane Reforming (DMR) ในโรงงานอุตสาหกรรมจริงได้ แทนที่จะกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้ไว้ใต้ดินหรือนอกชายฝั่ง ซึ่งยังมีความเสี่ยงต่อการรั่วไหลสู่ชั้นบรรยากาศและมีความไม่แน่นอน

“เมทานอล เป็นของเหลวที่ระเหยง่าย นำไปใช้เป็นแอลกอฮอล์ ตัวทำละลาย เชื้อเพลิง หรือพัฒนาเป็นสารเคมีต่างๆ เช่น น้ำมัน พอลิเมอร์ ทั้งนี้ การผลิตเมทานอลอาจจะต้องมีการศึกษาปัจจัยต่างๆ เพิ่มเติมซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละโรงงาน อาทิเช่น อุณหภูมิของระบบ อัตราการไหลของสารในระบบ เป็นต้น และอาจมีการติดตั้งโปรแกรมเพิ่มเติมเช่น การสร้างโมเดลของระบบขึ้นมา เพื่อให้มีการพัฒนาปรับปรุงระบบสม่ำเสมอ” นายธราเทพ ระบุ

ปัจจุบันมีการพัฒนาเทคโนโลยีการกำจัดคาร์บอน Decarbonization หลากหลายวิธีและมีประสิทธิภาพมากขึ้น พบว่าในส่วนการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีการ Cryogenic มีการพัฒนาและทดสอบการใช้งานจริงแล้วในอุตสาหกรรมเคมีขนาดใหญ่ ซึ่งผลงานของวิศวะมหิดล สามารถพัฒนาระบบให้มีความเสถียรและมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น อีกทั้งผนวกกับได้มีการคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้จากการดักจับมาพัฒนาให้เป็นผลิตภัณฑ์เคมีที่มีมูลค่าสูงและเป็นที่ต้องการในตลาดอุตสาหกรรมอย่างเช่น

กระบวนการผลิต “เมทานอล” ด้วยวิธีการ Parallel-Serie system ซึ่งจะทำให้ได้ “ก๊าซไฮโดรเจน” ที่เป็นผลิตภัณฑ์ข้างเคียงอีกอย่างหนึ่งด้วย จากการประเมินความคุ้มค่าการลงทุนมีโอกาสที่จะได้อัตราผลตอบแทนภายใน (Internal Rate of Return) มีค่ามากกว่า 15% ภายใน 4 ปี!!!