นักวิจัย มจธ. ค้นพบองค์ความรู้ใหม่ใช้วัสดุนาโนเพื่อเปลี่ยนน้ำตาลเป็นสารมูลค่าสูง และเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า

        ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรม ผลิตผลหลักของประเทศไทยที่ส่งออกคือผลผลิตทางการเกษตร รวมทั้งอ้อยและน้ำตาล ซึ่งประเทศไทยสามารถผลิตน้ำตาลได้ติดอันดับ 1 ใน 5 ของโลก และส่งออกเป็นอันดับ 2 ของโลก แต่อ้อยและน้ำตาลกลับมีมูลค่าไม่คงที่และมีแนวโน้มลดลง โจทย์ในปัจจุบัน คือการเปลี่ยนผลผลิตทางการเกษตรพวกนี้ให้กลายเป็นสารมูลค่าสูง  เพื่อให้สอดคล้องกับนโยบายไทยแลนด์ 4.0 รวมทั้งสนับสนุนการเป็นศูนย์กลางเทคโนโลยีชีวภาพของประเทศ ทีมนักวิจัย Photocat จึงคิดนวัตกรรมใหม่ วิจัยการใช้วัสดุนาโนที่มีสมบัติเชิงแสงสามารถนำแสงมาเปลี่ยนเป็นพลังงาน รูปแบบอื่น หรือใช้เพิ่มมูลค่าให้กับผลิตผลทางการเกษตร 

         ผศ.ดร.สุรวุฒิ ช่วงโชติ อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องมือและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ และอาจารย์ประจำหลักสูตรวิทยาศาสตร์นาโนและเทคโนโลยีนาโน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) หัวหน้าโครงการ กล่าวว่า งานวิจัยกลุ่มนี้คือการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับการเปลี่ยนพลังงานชีวมวลและน้ำตาลให้เป็นสารเคมีมูลค่าสูง โดยการใช้กระบวนการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงหรือโฟโตคาตาไลซิส (Photocatalysis) ถือเป็นกระบวนการใหม่ที่สามารถนำมาเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรของไทย เช่น การเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นไซลิทอล (Xylitol) สารให้ความหวานแทนน้ำตาลที่ดีต่อสุขภาพที่ตลาดค่อนข้างเติบโต ซึ่งการผลิตไซลิทอลในอุตสาหกรรมปัจจุบันนั้น เป็นการเปลี่ยนน้ำตาลซูโครสที่มีราคาสูงให้เป็นไซลิทอลโดยการหมักด้วยยีสต์ที่ต้องใช้เวลานานและต้องมีกระบวนการต่อเนื่องหลายกระบวนการเพื่อแยกยีสต์ออกจากไซลิทอล แต่การศึกษาวิจัยชิ้นนี้เป็นการประยุกต์ใช้การเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาระดับนาโนที่ใช้เวลาไม่นาน กระบวนการไม่ซับซ้อน และลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จึงเป็นผลิตภัณฑ์สะอาดหรือกรีนโปรดักส์ ซึ่งกระบวนการนี้ยังสามารถพัฒนาต่อไปเพื่อผลิตพลังงานหรือเคมีภัณฑ์อื่นๆ จากผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรตัวอื่นได้   

          ด้วยแนวคิดนวัตกรรมการเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นสารเคมีมูลค่าสูงนี้ ทีม Photocat ประกอบด้วย ผศ.ดร.สุรวุฒิ  และ ศ.ดร.นวดล เหล่าศิริพจน์ อาจารย์ประจำบัณฑิตวิทยาลัยร่วมด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม (JGSEE) มจธ. ดร.วีระวัฒน์ แช่มปรีดา หัวหน้าห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีเอนไซม์ ไบโอเทค น.ส.กมลชนก รุ่งเรือง นักศึกษาปริญญาเอก มจธ. น.ส.ณัฐธิดา ศรีศศิวิมล และ น.ส.อรนุช สิทธิพันธ์ศักดา นักศึกษาปริญญาโท มจธ. จึงได้รับรางวัลชนะเลิศประเภท Smart-Eco Products จากงาน PTTGC Open Innovation Challenge 2016: Smart-Eco Innovation 

         นอกจากผลงานดังกล่าว ผศ.ดร.สุรวุฒิ ยังทำการวิจัยอีก 1 กลุ่มงานคือ การเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่โดยใช้วัสดุนาโน เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสารอินทรีย์และชนิดเพอรอฟสไกต์ (perovskite) ซึ่งทางทฤษฎีนั้นมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ดีกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนที่มีขายอยู่ทั่วไป ประกอบกับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิกอนนั้นจะต้องผลิตขึ้นเฉพาะในห้องสะอาดที่ควบคุมปริมาณอนุภาคของฝุ่นละอองและสิ่งปนเปื้อน หรือ Clean Room เท่านั้น แต่งานวิจัยส่วนนี้สามารถประกอบเซลล์แสงอาทิตย์จากวัสดุนาโนในห้องปฏิบัติการทั่วไปได้ งานวิจัยอีกส่วนคือการวิจัยการใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อควบคุมคุณสมบัติเชิงแสงของวัสดุ เป็นการใส่พลังงานไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเข้าไปในวัสดุเพื่อให้คุณสมบัติเชิงแสงหรือสีของวัสดุเปลี่ยนไป หรือที่เรียกกันว่าอิเล็กโตรโครมิค (Electrochromic) จนสามารถนำมาใช้ภายในอาคารเพื่อควบคุมแสงที่เข้ามาในอาคาร ช่วยลดความร้อนเข้าสู่อาคาร จึงเป็นการช่วยประหยัดพลังงานในการทำความเย็นในอาคารได้

         ผศ.ดร.สุรวุฒิ กล่าวตอนท้ายว่า การศึกษาวิจัยทั้ง 2 กลุ่มงานดังกล่าวข้างต้นใช้หลักการเดียวกันคือการใช้วัสดุนาโนกับพลังงานแสงมาประยุกต์ใช้ เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานอื่น หรือเพิ่มมูลค่าให้กับผลิตผลทางการเกษตร ส่วนสาเหตุที่ให้ความสนใจและทำงานศึกษาวิจัยเรื่องนี้ก็เพื่อความยั่งยืนของพลังงานและสิ่งแวดล้อมนั่นเอง

===========================================
ประมวลข่าวจากสื่อมวชน (News Clipping)
============================================ 
หนังสือพิมพ์กรุงเทพธุรกิจ  ฉบับวันที่ 28 มิถุนายน  2560 >>>>Click
หนังสือพิมพ์ ASTV Manager 360  ฉบับวันที่ 28 มิถุนายน  2560 >>>>Click
http://www.thansettakij.com/content/169775
http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9600000065128
http://www.prachachat.net/news_detail.php?newsid=1498633346
http://www.thaiworm33.com/index.php?mo=14&newsid=428849
http://www.ryt9.com/s/prg/2681983
http://www.thailand4.com/gen/2017-07-20/bcbc440bca66855ef11964e44d8e51e8/

More By This Author