นศ.วิศวะมหิดล พัฒนาการดักจับก๊าซคาร์บอนฯ ด้วยวิธีไครโอเจนิค และรีไซเคิลมาใช้ผลิตเมทานอล - Today Updatenews

Breaking

Home Top Ad

Responsive Ads Here

Post Top Ad

Responsive Ads Here

วันจันทร์ที่ 15 สิงหาคม พ.ศ. 2565

นศ.วิศวะมหิดล พัฒนาการดักจับก๊าซคาร์บอนฯ ด้วยวิธีไครโอเจนิค และรีไซเคิลมาใช้ผลิตเมทานอล

 


โตเกียว ลอนดอน นิวยอร์คและหลายประเทศในยุโรป เผชิญกับอุณหภูมิสูงจากคลื่นความร้อน( Heat Wave) มีผู้เจ็บป่วยรุนแรงและเสียชีวิตหลายราย รวมทั้งอุบัติภัยต่างๆ เป็นสัญญานเตือนถึงผลกระทบจาก ภาวะโลกร้อน ที่รุนแรงขึ้นทุกปี จากการขยายตัวของภาคอุตสาหกรรม ภาคการขนส่ง ภาคครัวเรือน เกษตรกรรม การตัดไม้ทำลายป่า และอื่นๆ ล้วนเป็นสาเหตุสำคัญ ทีม 5 นักศึกษาวิศวกรรมเคมีคนรุ่นใหม่ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล จึงคิดค้น กระบวนการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีไครโอเจนิค (Cryogenic Carbon Capture) เพื่อลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และยังคิดไกลนำไปใช้ต่อในกระบวนการผลิตเมทานอลได้อีกด้วย

บทบาทของนักวิศวกรเคมีรุ่นใหม่ช่วยคิดค้นวิจัยการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมและพัฒนาวัสดุผลิตภัณฑ์ใหม่ๆสนองตอบโลกปัจจุบันและอนาคต  สมาชิก 5 หนุ่มสาวนักศึกษาในทีมวิจัย คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี มหาวิทยาลัยมหิดล นี้ประกอบด้วย 1. น.ส.โชติกา อยู่แจ่ม 2. นายธราเทพ ไชยเมืองชื่น 3. นายณัฐธัญ ละอองแก้ว 4.น.ส.ธนาวรรณ อภิรัตนกุล 5. น.ส.นพวรรณ วัฒนสุข โดยมี ผศ.ดร.วีรวุฒิ ชัยวัฒน์ อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเคมี เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา


แรงบันดาลใจของการสร้างสรรค์นวัตกรรม
 ในปี 2564 ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ประเทศไทยปล่อยออกมามีปริมาณสูงถึง 125.1 ล้านตัน ซึ่งเพิ่มมากขึ้นจากปี 2563 และมีแนวโน้มที่จะสูงขึ้นเรื่อยๆ ทีมนักศึกษาวิศวะมหิดล ได้ทำการศึกษาวิจัยเทคโนโลยี หรือกระบวนการในการที่จะลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยนำความรู้ทางด้านวิศวกรรมเคมีมาประยุกต์ใช้ รวมถึงศึกษาความเป็นไปได้ของกระบวนการ ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ และคำนึงถึงผลกระทบของสิ่งแวดล้อม เพื่อลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยทิ้งสู่สิ่งแวดล้อมในอนาคต ซึ่งอาจก่อให้เกิดผลกระทบต่อระบบนิเวศน์ได้ ไม่เพียงแต่ดักจับคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น แต่ยังสามารถนำเอาไปใช้แยกก๊าซชนิดอื่นๆ ได้อีกด้วย โดยเปลี่ยนตัวน้ำยาหล่อเย็น ตามจุดหลอมเหลวของก๊าซชนิดนั้นๆ

โชติกา อยู่แจ่ม หรือ หวาน ทีมวิจัยนักศึกษาปี 4 คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี มหาวิทยาลัยมหิดล อธิบายว่า การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีไครโอเจนิค (Cryogenic Carbon Capture)  หรือ CCC เป็นเทคโนโลยีที่อาศัยการเปลี่ยนสถานะของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่โรงงานปล่อยมาจากกระบวนการผลิตให้เป็น ของแข็ง โดยการลดอุณหภูมิลงต่ำมาก โดยไม่จำเป็นต้องอาศัยตัวทำละลาย (Solvent) ในการดักจับเหมือนกับวิธีการดูดซึม (Absorption) และ การดูดซับ (Adsorption) ซึ่งจะไม่ก่อให้เกิดมลพิษหรือความไม่บริสุทธิ์ที่อาจเกิดจากตัวทำละลายอีกด้วย สำหรับจุดเด่นและข้อดีของการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีไครโอเจนิค คือ มีการใช้พลังงานที่ต่ำ เนื่องจากในกระบวนการมีการผสานรวมความร้อน ( Heat Integration) และใช้น้ำยาหล่อเย็นมาช่วยในการเปลี่ยนสถานะของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ อีกทั้งกระบวนการนี้ยังใช้ที่สภาวะความดันบรรยากาศ ซึ่งทำให้ไม่จำเป็นต้องเพิ่มหรือลดความดัน จึงประหยัดพลังงานไปได้มาก และกระบวนการไครโอจีนิค นั้นสามารถดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ อีกด้วย


ธราเทพ ไชยเมืองชื่น
 หรือ คิว หนึ่งในทีมวิจัย นักศึกษาปี 4 คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า แทนที่จะกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้ไว้ใต้ดิน หรือนอกชายฝั่งซึ่งยังมีความเสี่ยงต่อการรั่วไหลสู่ชั้นบรรยากาศและมีความไม่แน่นอน เราสามารถนำคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้ด้วยวิธีไครโอจีนิค เอาไปใช้ผลิตเมทานอล ด้วยวิธี Steam Methane Reforming (SMR) และ Dry Methane Reforming (DMR) ในโรงงานอุตสาหกรรมจริงได้ สารเมทานอล เป็นของเหลวที่ระเหยง่าย นำไปใช้เป็นแอลกอฮอล์ ตัวทำละลาย เชื้อเพลิง หรือพัฒนาเป็นสารเคมีต่างๆ เช่น น้ำมัน พอลิเมอร์  ทั้งนี้การผลิตเมทานอลอาจจะต้องมีการศึกษาปัจจัยต่างๆเพิ่มเติมซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละโรงงาน อาทิเช่น อุณหภูมิของระบบ อัตราการไหลของสารในระบบ เป็นต้น และอาจมีการติดตั้งโปรแกรมเพิ่มเติมเช่น การสร้างโมเดลของระบบขึ้นมา เพื่อให้มีการพัฒนาปรับปรุงระบบสม่ำเสมอ


ผศ
.ดร.วีรวุฒิ ชัยวัฒน์ อาจารย์ที่ปรึกษาโครงการ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวะมหิดล กล่าวว่า  ปัจจุบันมีการพัฒนาเทคโนโลยีการกำจัดคาร์บอน Decarbonization หลากหลายวิธีและมีประสิทธิภาพมากขึ้น พบว่าในส่วนการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีการ Cryogenic มีการพัฒนาและทดสอบการใช้งานจริงแล้วในอุตสาหกรรมเคมีขนาดใหญ่ ซึ่งผลงานของวิศวะมหิดล สามารถพัฒนาระบบให้มีความเสถียรและมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น อีกทั้งผนวกกับได้มีการคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้จากการดักจับมาพัฒนาให้เป็นผลิตภัณฑ์เคมีที่มีมูลค่าสูงและเป็นที่ต้องการในตลาดอุตสาหกรรมอย่างเช่น กระบวนการผลิต “เมทานอล” ด้วยวิธีการ Parallel-Serie system ซึ่งจะทำให้ได้ ก๊าซไฮโดรเจน” ที่เป็นผลิตภัณฑ์ข้างเคียงอีกอย่างหนึ่งด้วย ซึ่งจากการประเมินความคุ้มค่าการลงทุนมีโอกาสที่จะได้อัตราผลตอบแทนภายใน (Internal Rate of Return) มีค่ามากกว่า 15% ภายใน 4 ปี

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

Post Bottom Ad

Responsive Ads Here