ประเทศไทยขึ้นชื่อว่าเป็นประเทศแห่งอุตสาหกรรมเกษตรและมีวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่มากมายหลายหลาก การนำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงจึงเป็นหนึ่งในแนวคิดสำคัญที่จะช่วยเพิ่มรายได้ให้กับอุตสาหกรรมเกษตรของประเทศไทย
หนึ่งในผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงที่สามารถผลิตได้จากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร คือ ถ่านกัมมันต์ (activated carbon) ซึ่งเป็นถ่านที่มีรูพรุนปริมาณมาก สามารถนำไปใช้ดูดซับและกำจัดสิ่งปนเปื้อนเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่สะอาดเหมาะกับการนำไปใช้อุปโภคและบริโภคในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมปิโตรเคมี อุตสาหกรรมพลังงาน อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมอาหารและน้ำดื่ม เป็นต้น
ในปี พ.ศ. 2562 ประเทศไทยมีมูลค่าการส่งออกถ่านกัมมันต์มากกว่า 880 ล้านบาท และนำเข้ากว่า 2,000 ล้านบาท จาก จีน อินโดนีเซีย ศรีลังกา สหรัฐ ญี่ปุ่น และเยอรมัน โดยในประเทศไทยมีผู้ผลิตและนำเข้ารายใหญ่ ได้แก่ Jacobi group, Cabot, Silcarbon, Kuraray, Donau Carbon, และ Kureha เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ถ่านกัมมันต์ที่ผลิตในประเทศไทยโดยทั่วไปก็ยังมีข้อจำกัดหลายประการ ไม่ว่าจะเป็นการมีรูพรุนขนาดเล็ก ในช่วง 2 – 5 นาโนเมตร ทำให้ไม่สามารถกรองอนุภาคสีและสารอินทรีย์ขนาดใหญ่ได้ และพื้นผิวของถ่านกัมมันต์ทั่วไปมักจะมีเฉพาะหมู่ฟังก์ชัน –OH ทำให้มีข้อจำกัดในการดูดซับสารอย่างจำเพาะ
ปัจจุบัน ทีมวิจัย NCAS จากศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติได้พัฒนากระบวนการผลิตถ่านกัมมันต์อัจฉริยะ ภายใต้ชื่อเทคโนโลยี “CARBANO” ทำให้ได้ถ่านกัมมันต์ที่มีคุณสมบัติพิเศษเหนือกว่าผลิตภัณฑ์ในท้องตลาด โดยทีมวิจัยสามารถออกแบบและปรับปรุงทั้งขนาด ปริมาณ และความหนาแน่นของรูพรุน รวมถึงการปรับสภาพพื้นผิวของถ่านให้เหมาะสมกับการใช้งานด้วยการเอิบชุ่มโลหะและ/หรือการเติมหมู่ฟังก์ชันพิเศษด้วยวิธีการกระตุ้นทางเคมีและทางกายภาพ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับของถ่านกัมมันต์มากยิ่งขึ้น ทีมวิจัยยังมีความเชี่ยวชาญด้านการพัฒนากระบวนการผลิตถ่านกัมมันต์ที่มีหมู่ฟังก์ชันพิเศษนี้ ทั้งในระดับห้องปฏิบัติการ (lab-scale) จนถึงระดับประลอง (Pilot-scale) จากระดับกรัมถึงหลายร้อยกิโลกรัม และสามารถออกแบบและติดตั้งระบบผลิตถ่านกัมมันต์ให้ลูกค้าเพื่อการใช้งานเชิงพาณิชย์ได้อีกด้วย
ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้นด้วยเทคโนโลยี CARBANO ของเรา ได้แก่
CARBANO-Ag ถ่านกัมมันต์เอิบชุ่มซิลเวอร์ มีจุดเด่นคือการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียทั้งแกรมบวกและแกรมลบ การดูดซับสารอินทรีย์ระเหยง่ายและคลอโรฟอร์มที่ปนเปื้อนในน้ำ รวมทั้งการดักจับโลหะหนัก อีกทั้งยังสามารถนำไปขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ได้หลากหลายรูปทรงตามต้องการ เช่น แผ่นกรองในเครื่องปรับอากาศในครัวเรือน แผ่นกรองในรถยนต์ และแผ่นกรองในอาคารสำนักงานต่างๆ อีกด้วย
CARBANO-Am และ CARBANO-N ถ่านกัมมันต์ที่มีหมู่ฟังก์ชันเอมีนและไนโตรเจน นิยมนำไปใช้ในการบำบัดสีและกลิ่นในโรงฟอกย้อม อีกทั้งยังสามารถนำมาเป็นขั้วคาร์บอนในอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน (Energy storage) เช่น แบตเตอรี่ และตัวกักเก็บประจุ เป็นต้น
ผลงานของเรายังสามารถคว้ารางวัลนวัตกรรมระดับนานาชาติต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น รางวัลด้านนวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์ระดับเหรียญเงินเรื่องจาก Inventions Geneva Evaluation Days สมาพันธรัฐสวิส รางวัลเหรียญทองแดงจาก iENA – International Trade Fair for Ideas, Inventions and New Products สหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมนี และรางวัลพิเศษ Excellent Invention Research Institute of creative education จากประเทศเวียดนาม ซึ่งการันตีผลงานได้เป็นอย่างดี
นอกจากนี้ทีมวิจัยของเรายังเชี่ยวชาญด้านการวิเคราะห์องค์ประกอบเชิงลึกของวัสดุคาร์บอน ทั้งในเชิงโครงสร้างทางกายภาพและสัณฐานวิทยา ไปจนถึงคุณสมบัติทางเคมีของวัสดุ ซึ่งเป็นองค์ความรู้สำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ถ่านกัมมันต์ให้ดีขึ้น และยังรับปรึกษาและออกแบบกระบวนการเปลี่ยนวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร ไม่ว่าจะเป็น กะลามะพร้าว ซังข้าวโพด เปลือกปาล์ม ให้กลายเป็นถ่านกัมมันต์มูลค่าสูงที่มีคุณสมบัติตามต้องการอีกด้วย เรียกได้ว่าสามารถตอบปัญหาเกี่ยวกับถ่านได้อย่างครบวงจรตั้งแต่ต้นน้ำถึงปลายน้ำเลยทีเดียว
#คิดถึงถ่านคิดถึงCARBANO
เรียบเรียงโดย ดร.จักรภพ พันธศรี, นายศรัณย์ ยวงจันทร์, ดร.วิทวัส ทุมแสน และ ดร.พงษ์ธนวัฒน์ เข็มทอง
บรรณาธิการ: ดร.พงษ์ธนวัฒน์ เข็มทอง
สวัสดีปีใหม่ 2567 ผู้อ่านทุกท่าน ปีเก่าผ่านไปปีใหม่เข้ามาพร้อมกับความท้าทายโจทย์ใหญ่โจทย์เดิม คือ สภาวะโลกร้อน ที่ทำให้เกิดสภาพอากาศแปรปรวน อันส่งผลกระทบต่อชีวิตมนุษย์และระบบนิเวศของโลก สภาวะโลกร้อนนี้มีสาเหตุหลักมาจากกิจกรรมของมนุษย์ที่เพิ่มปริมาณก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศ โดยก๊าซเรือนกระจกหลักก็คือคาร์บอนไดออกไซด์
พูดถึง PVC สิ่งแรกทีทุกคนคงนึกถึง คงจะเป็นท่อน้ำสีฟ้า แต่จริงๆ แล้ว PVC หรือ polyvinyl chloride
ประเทศไทยขึ้นชื่อว่าเป็นประเทศแห่งอุตสาหกรรมเกษตรและมีวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่มากมายหลายหลาก การนำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงจึงเป็นหนึ่งในแนวคิดสำคัญที่จะช่วยเพิ่มรายได้ให้กับอุตสาหกรรมเกษตรของประเทศไทย หนึ่งในผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงที่สามารถผลิตได้จากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร คือ ถ่านกัมมันต์ (activated carbon) ซึ่งเป็นถ่านที่มีรูพรุนปริมาณมาก สามารถนำไปใช้ดูดซับและกำจัดสิ่งปนเปื้อนเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่สะอาดเหมาะกับการนำไปใช้อุปโภคและบริโภคในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น
รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2023 ได้มอบรางวัลให้กับการค้นพบและการพัฒนาควอนตัมดอทส์(Quantum Dots, QTDs) หรือ “จุดควอนตัม” ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กมากในระดับ 1-10 นาโนเมตร
ณ วินาทีนี้ คงไม่มีใครในโลกเทคโนโลยี ไม่รู้จัก ChatGPT generative AI model อันเลื่องชื่อ ที่มีความสามารถในการสื่อสารกับมนุษย์อย่างเป็นธรรมชาติ
ลิกนิน (Lignin) เป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติ ที่สามารถพบได้ในพืชทั่วไปสูงถึง 30% ทำหน้าที่เปรียบเสมือนกาวประสานช่วยยึดโครงสร้างพืชให้มีความแข็งแรง นอกจากนี้ยังช่วยลดการระเหยของน้ำ และช่วยป้องกันการถูกทำลายของเนื้อเยื่อจากจุลินทรีย์ได้อีกด้วย ลิกนินมีโครงสร้างแบบอะโรมาติก (Aromatic
ในตอนนี้จะเล่าถึงงานวิจัยของกลุ่ม NCAS ที่ประยุกต์ใช้ atomic simulation และวิธีการคำนวณแบบ Density Functional Theory calculations
พันธะเคมี ว่าง่ายๆ ก็คือแรงที่เชื่อมต่ออะตอมต่างๆ เข้าด้วยกันให้เกิดเป็นโมเลกุลที่มีคุณสมบัติหลากหลาย การสร้างพันธะเคมี จึงเป็นเครื่องมือสำคัญที่นักเคมีใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีต่างๆ ที่ใช้ประโยชน์ได้ในชีวิตประจำวัน ตัวอย่างเช่น กาวตราช้าง ที่ตอนอยู่ในหลอดเป็นของเหลวใส
เราคงคุ้นเคยกับคำว่า ปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI เป็นอย่างดี ว่าจะมาช่วยมนุษย์ทำงาน คิดวิเคราะห์ข้อมูล และช่วยในการตัดสินใจ ทำให้เราทำงานได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น เนื่องจาก
การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีใหม่ๆ เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการเคมี โดยหลักการนั้นไม่ต่างจากการออกแบบรถยนต์ ที่ต้องอาศัยความรู้ความเข้าใจเชิงลึกเกี่ยวกับการทำงานของเครื่องยนต์ แต่ในกรณีของตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี เครื่องยนต์กลไกที่เป็นหัวใจของการเกิดปฏิกิริยานั้น เป็นผลมาจากแรงอันตรกิริยาที่เป็นแรงดูดหรือแรงผลักระหว่างพื้นผิวของตัวเร่งและโมเลกุลของสาร ซึ่งปรากฎการณ์ดังกล่าวนั้นเกิดขึ้นในระดับนาโนเมตรหรือเล็กกว่า การวิเคราะห์วัสดุที่มาตราส่วนดังกล่าวนั้นมีความซับซ้อนและมักมีข้อกำจัดด้านเครื่องมือ หรือในบางกรณีสมบัติที่สำคัญนั้นยังไม่สามารถวัดได้โดยเครื่องมือที่มีอยู่ในปัจจุบัน
สวัสดีปีใหม่ 2567 ผู้อ่านทุกท่าน ปีเก่าผ่านไปปีใหม่เข้ามาพร้อมกับความท้าทายโจทย์ใหญ่โจทย์เดิม คือ สภาวะโลกร้อน ที่ทำให้เกิดสภาพอากาศแปรปรวน อันส่งผลกระทบต่อชีวิตมนุษย์และระบบนิเวศของโลก สภาวะโลกร้อนนี้มีสาเหตุหลักมาจากกิจกรรมของมนุษย์ที่เพิ่มปริมาณก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศ โดยก๊าซเรือนกระจกหลักก็คือคาร์บอนไดออกไซด์
พูดถึง PVC สิ่งแรกทีทุกคนคงนึกถึง คงจะเป็นท่อน้ำสีฟ้า แต่จริงๆ แล้ว PVC หรือ polyvinyl chloride
ประเทศไทยขึ้นชื่อว่าเป็นประเทศแห่งอุตสาหกรรมเกษตรและมีวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่มากมายหลายหลาก การนำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงจึงเป็นหนึ่งในแนวคิดสำคัญที่จะช่วยเพิ่มรายได้ให้กับอุตสาหกรรมเกษตรของประเทศไทย หนึ่งในผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงที่สามารถผลิตได้จากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร คือ ถ่านกัมมันต์ (activated carbon) ซึ่งเป็นถ่านที่มีรูพรุนปริมาณมาก สามารถนำไปใช้ดูดซับและกำจัดสิ่งปนเปื้อนเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่สะอาดเหมาะกับการนำไปใช้อุปโภคและบริโภคในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น
รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2023 ได้มอบรางวัลให้กับการค้นพบและการพัฒนาควอนตัมดอทส์(Quantum Dots, QTDs) หรือ “จุดควอนตัม” ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กมากในระดับ 1-10 นาโนเมตร