นักวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (มทส.) พัฒนาเครื่องต้นแบบระบบกำจัดขยะติดเชื้อโดยใช้เทคโนโลยีพลาสมาอาร์คฝีมือคนไทยเป็นผลสำเร็จ

นักวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (มทส.) พัฒนาเครื่องต้นแบบระบบกำจัดขยะติดเชื้อโดยใช้เทคโนโลยีพลาสมาอาร์คฝีมือคน ไทยเป็นผลสำเร็จ มุ่งขยายผลสู่การนำไปใช้จริงในเชิงอุตสาหกรรม เชื่อเทคโนโลยีหากพัฒนาในประเทศจะสามารถลดต้นทุนการนำเข้าเทคโนโลยีจากต่าง ประเทศได้มากกว่า 50 % พร้อมจับมือกับบริษัท High Temperature Technologies Corp (HTTC) จากประเทศแคนนาดา นำเทคโนโลยีพลาสมาอาร์คมาประยุกต์ใช้ในการกำจัดขยะติดเชื้อในระบบเตาผลิต ก๊าซชีวมวลเป็นแห่งแรกในประเทศไทย

 

ศ.ดร. ประสาท สืบค้า อธิการบดีมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี เป็นประธานในการแถลงผลงานวิจัยเรื่อง การวิจัยและพัฒนาต้นแบบระบบกำจัดขยะติดเชื้อโดยใช้เทคโนโลยีพลาสมาอาร์ค ณ ห้องประชุมสารนิเทศ อาคารบริหาร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี โดยมี ผศ. ดร.ชาญชัย ทองโสภา ผู้อำนวยการเทคโนธานี ผศ. ดร.วีรชัย อาจหาญ รองผู้อำนวยการเทคโนธานี และคณะนักวิจัยร่วมแถลงความสำเร็จและความคืบหน้าของงานวิจัย ทั้งนี้ ศาสตราจารย์ ดร.ประสาท สืบค้า เปิดเผยว่า ผลการวิจัยในครั้งนี้แบ่งเป็นสองส่วนด้วยกัน คือ ส่วนแรกเป็นการพัฒนาเครื่องต้นแบบกำเนิดพลาสมาความร้อนสำหรับกำจัดขยะฝีมือ คนไทยเป็นผลสำเร็จ และส่วนที่สองเป็นการนำเทคโนโลยีพลาสมาอาร์คจากบริษัทชั้นนำคือ High Temperature Technologies Corp (HTTC) จากประเทศแคนนาดา มาประยุกต์ใช้ในการกำจัดขยะติดเชื้อในระบบเตาผลิตก๊าซชีวมวลเป็นแห่งแรกใน ประเทศไทย โดย มทส. ได้เล็งเห็นถึงความสำคัญของการดำเนินงานวิจัยและพัฒนา เทคโนโลยี และนวัตกรรมใหม่ เพื่อนำมาแก้ไขปัญหาการกำจัดขยะในประเทศ ผศ.ดร.ชาญชัย ทองโสภา ผู้อำนวยการเทคโนธานี ในฐานะนักวิจัยผู้พัฒนาเครื่องต้นแบบระบบกำจัดขยะติดเชื้อโดยใช้เทคโนโลยี พลาสมาอาร์คฝีมือคนไทยเป็นผลสำเร็จ ได้อธิบายถึงหลักการทำงานของเทคโนโลยีพลาสมาอาร์คว่า เป็นการอาศัยหลักการปล่อยกระแสไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนกับแก๊ส (เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน อากาศ เป็นต้น) เมื่อแก๊สได้รับพลังงานและร้อนขึ้นจึงส่งผลให้โมเลกุลของแก๊สบางส่วนแตกตัว เกิดเป็นพลังงานที่มีความร้อนสูงมาก ซึ่งมากกว่า 1,200 องศาเซลเซียส ด้วยความร้อนและอุณหภูมิที่สูงมากของแก๊สร้อนนี้ จึงสามารถนำมาใช้ประโยชน์เพื่อกำจัดขยะติดเชื้อ หรือกากของเสียอันตรายได้อย่างมีประสิทธิภาพ จากคุณสมบัติการให้ความร้อนของพลาสมา ในหลายประเทศจึงได้มีการวิจัยและพัฒนาใช้ในการเผากำจัดขยะซึ่งสามารถกำจัด ขยะได้หลายรูปแบบเนื่องจากให้ความร้อนสูง และสามารถกำจัดสารพิษตกค้างในขยะได้ พลังงานที่ใช้ในการกำจัดขยะใช้เพียงพลังงานไฟฟ้าและลมเท่านั้น จึงไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันหรือก๊าซเชื้อเพลิงชนิดอื่น ซึ่งการกำจัดขยะนิยมเผาให้ความร้อนขยะในเตาเผาอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูง จนขยะเปลี่ยนสภาพเป็นเถ้า โดยเถ้าที่ได้จะไม่มีสารพิษตกค้างและเป็นที่ยอมรับในสากล สามารถนำไปฝังกลบลงทะเลได้ ในหลายประเทศจึงได้มีการนำพลาสมา เผาขยะที่มีสารพิษตกค้างเช่น ขยะอุตสาหกรรม ขยะที่มีรังสีปนเปื้อน และขยะที่ติดเชื้อชนิดต่างๆ ส่วนประกอบของเครื่องกำเนิดพลาสมา สามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วนหลัก ได้แก่ ภาคส่วนของแหล่งจ่ายกำลัง ไฟฟ้าสำหรับทำให้เกิดเปลวพลาสมา และส่วนของอุปกรณ์เสริมที่ช่วยในการทำให้เกิดอาร์คพลาสมาขึ้นอย่างสมบูรณ์ ด้วยการกระตุ้นสัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงแรงดันสูง แสดงในรูปที่ 3 โดยโครงสร้างดังกล่าวสามารถควบคุมอัตราการเกิดพลาสมาโดยการกำหนดกระแสไฟฟ้า เปลวพลาสมาที่ได้อยู่ตรงจุดอาร์คและมีลมเป็นตัวกลางในการเกิดพลาสมาหรืออาจ ใช้ก๊าซชนิดอื่นเป็นตัวกลางก็ได้ ซึ่งทำให้ง่ายต่อการใช้งานในด้านต่างๆ ทั้งนี้ทีมนักวิจัยของ มทส. ได้พัฒนาเครื่องต้นแบบกำเนิดพลาสมาความร้อนสำหรับกำจัดขยะเป็นผลสำเร็จ โดยอุปกรณ์ต้นแบบดังกล่าวมีขนาด 1 กิโลวัตต์ และกำลังพัฒนาเครื่องต้นแบบขนาด 10 กิโลวัตต์ โดยคาดว่าจะสำเร็จภายในเดือนกันยายน 2556 นี้ ทั้งนี้ทีมงานตั้งเป้าหมายไว้ว่าจะพัฒนางานวิจัยจนถึงระดับอุตสาหกรรมในขนาด 50 กิโลวัตต์ขึ้นไป ซึ่งหากทำได้จะสามารถลดต้นทุนการนำเข้าเทคโนโลยีพลาสมาอาร์คจากต่างประเทศ ได้มากกว่า 50 % ด้าน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. วีรชัย อาจหาญ รองผู้อำนวยการเทคโนธานี หัวหน้าศูนย์ความเป็นเลิศทาง ชีวมวล มทส. ได้แถลงถึงงานวิจัยด้านการนำเทคโนโลยีพลาสมาอาร์คมาประยุกต์ใช้ในการกำจัด ขยะติดเชื้อในระบบเตาผลิตก๊าซชีวมวล ซึ่งถือว่าเป็นการนำสองเทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้เป็นแห่งแรกของประเทศไทยว่า มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี ได้ดำเนินการวิจัยพัฒนาเทคโนโลยี พลาสมาอาร์คสำหรับการกำจัดขยะติดเชื้อ ขยะอันตราย ตลอดจนขยะมูลฝอย ที่มีความแปรปรวนทั้งด้านคุณสมบัติทางกายภาพ คุณสมบัติด้านเคมีสูง ภายใต้งบประมาณสนับสนุนจาก 3 ส่วน คือ 1) สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ปีงบประมาณ 2554 1) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี สุรนารี งบประมาณการวิจัยภายใต้สำนักงบประมาณ ปี 2555 และ ปี 2556 3) สำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน กระทรวงพลังงาน ปีงบประมาณ 2556 โดยในขณะนี้ได้ร่วมมือกับบริษัทชั้นนำคือ High Temperature Technologies Corp (HTTC) จากประเทศแคนนาดาโดยได้ทำการทดลองระบบดังกล่าวให้กับสื่อมวลชนสังเกตการ อย่างใกล้ชิด สำหรับงานวิจัยนี้มีความพิเศษคือ การนำเทคโนโลยีพลาสมาอาร์คมาประยุกต์ใช้ในงานด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับกำจัดขยะ ติดเชื้อ ขยะอันตราย ตลอดจนขยะมูลฝอย ที่มีความแปรปรวนทั้งด้านคุณสมบัติทางกายภาพ คุณสมบัติด้านเคมีสูง โดยกระบวนการพลาสมาอาร์คจะอาศัยหลักการปล่อยกระแสไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนกับ แก๊ส (ไนโตรเจน, ออกซิเจน, อากาศ เป็นต้น) เพื่อสร้างอุณหภูมิเปลวแก๊สให้มีความร้อนสูงมากในช่วง 2,200-11,000 องศาเซลเซียส จึงสามารถกำจัดขยะติดเชื้อ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ต้นแบบฯ สามารถรองรับขยะติดเชื้อ ได้ถึง 200-300 กิโลกรัม/ชั่วโมง โดยมีอุปกรณ์หลัก คือ 1) ชุดพลาสมาอาร์ค ซึ่งประกอบด้วย หัวพลาสมา (Plasma Arc Torch) ซึ่งผลิตจากวัสดุทนอุณหภูมิสูง ชุดขั้วไฟฟ้า (Electrode) ชุดหัวฉีดแก๊ส (Gas injectors) ชุดจุดประกายไฟฟ้า (Sparker) ชุดลดอุณหภูมิของหัวพลาสมา (Water cooling system) ชุดอุปกรณ์จ่ายกระแส (Power Supply) และชุดควบคุมระบบ (Control Panel) 2) เทคโนโลยีเตาเผา ซึ่งพัฒนาขึ้นมา 2 ระบบ คือระบบเตาเผาไหม้โดยตรง (Plasma Incinerator) เพื่อกำจัดขยะติดเชื้อ ควบคู่กับการการผลิตความร้อน และระบบเตาแก๊สซิไฟเออร์ (Plasma Gasifier) เพื่อเปลี่ยนรูปสารอินทรีย์ในขยะติดเชื้อให้กลายเป็นแก๊สเชื้อเพลิงแล้วนำ แก๊สเชื้อเพลิงไปใช้ผลิตไฟฟ้าด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายใน ถือเป็นเทคโนโลยีการกำจัดขยะติดเชื้อควบคู่กับการผลิตพลังงานที่มี ประสิทธิภาพสูงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม