นักวิจัยนาโนเทค รับรางวัลนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ ปี 2554

Last Updated on Wednesday, 17 August 2011 10:03

ดร.ขจรศักดิ์ เฟื่องนวกิจ นักวิจัยศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) ได้รับรางวัล “นักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ประจำปี 2554” จากผลงาน “การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาหลายฟังก์ชันระดับนาโนเมตรเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม”

ปัจจุบันอุตสาหกรรมด้านพลังงานทดแทน ปิโตรเคมี และเคมีชีวภาพ มีความสำคัญยิ่งต่อการพัฒนาประเทศ ซึ่งงานวิจัยพัฒนาด้านวิศวกรรมเคมีและเคมีประยุกต์ โดยเฉพาะด้านตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นหัวใจสำคัญต่อการพัฒนาและขับเคลื่อนอุตสาหกรรมดังกล่าว 

ทั้งนี้ในการผลิตพลังงานโดยเฉพาะจากวัตถุดิบชีวภาพที่เป็นการเปลี่ยนรูปวัตถุดิบตั้งต้นให้อยู่ในรูปพลังงานที่พร้อมใช้งาน ซึ่งอาจอยู่ในรูปแบบความร้อน ไฟฟ้า หรือการกักเก็บพลังงานในรูปเชื้อเพลิงเหลว เพื่อใช้ในเครื่องยนต์ กระบวนการทั้งหมดต้องผ่านกรรมวิธีทางเคมีและห้องปฏิบัติการที่ใช้ต้องมีประสิทธิภาพสูง ดังนั้น เพื่อลดการสิ้นเปลืองพลังงานและการเกิดของเสีย การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโครงสร้างระดับนาโนเมตรร่วมกับการออกแบบระบบการใช้งานที่เหมาะสม จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นในกระบวนผลิตได้

ดร.ขจรศักดิ์และทีมวิจัยห้องปฏิบัติการวัสดุนาโนเพื่อพลังงานและการเร่งปฏิกิริยา นาโนเทค จึงได้มุ่งพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโครงสร้างระดับนาโนเมตรที่สามารถแสดงสมบัติพิเศษที่ดีกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาทั่วไป โดยการควบคุมฟังก์ชันการทำงานได้หลากหลายรูปแบบ (multifunctional nanocatalyst) พร้อมกับการออกแบบระบบการใช้งานตัวเร่งปฏิกิริยาในถังปฏิกรณ์ชนิดต่างๆ เพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพและตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ดร.ขจรศักดิ์ได้ศึกษาและวิจัยตัวเร่งปฏิกิริยาหลายชนิด เช่น Spinel oxides, Mixed alkaline earth oxides, Alumina และ Zeolites รวมถึงคอมโพสิทของตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้ เพื่อให้มีฟังก์ชันความเป็นโลหะ กรด และเบส รวมถึงมีขนาดและรูปร่างของอนุภาคที่เหมาะสม โดยมุ่งเน้นการประยุกต์ใช้ในการผลิตไบโอดีเซล ดีเซลสังเคราะห์ แอลกอฮอล์ ไฮโดรเจน เพื่อใช้ทดแทนตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธ์ (homogeneous catalyst) ที่ใช้กันอยู่ทั่วไป ซึ่งไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และมักก่อให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม 

ทีมวิจัยได้ออกแบบอุปกรณ์และกระบวนการที่เหมาะสมกับลักษณะของสารตั้งต้นที่ใช้และผลผลิตที่ต้องการ โดยเริ่มตั้งแต่กระบวนการเตรียมสารให้เหมาะสมกับการทำปฏิกิริยา จากนั้นนำสารเข้าไปในตัวถังปฏิกรณ์หลัก ซึ่งมีการออกแบบและศึกษาสภาวะการดำเนินการที่เหมาะสม ผลผลิตที่ได้จะผ่านกระบวนการคัดแยกเพื่อให้ได้ผลผลิตหลักที่มีความบริสุทธิ์สูงพร้อมใช้งาน นอกจากนี้ยังได้พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยานาโนแบบวิวิธพันธุ์ (heterogeneous catalyst) ที่สามารถเร่งปฏิกิริยาให้เกิดผลผลิตที่ดีและมีคุณภาพสูง โดยสามารถรองรับสารตั้งต้นที่เป็นของผสมหลายชนิดและยังสามารถทำงานในปฏิกิริยาที่ซับซ้อนได้ดี นอกจากนี้ยังสามารถแยกออกจากผลิตภัณฑ์ที่ต้องการได้ง่าย จึงนำกลับมาใช้ใหม่ได้และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ดร.ขจรศักดิ์ เฟื่องนวกิจ จบการศึกษาระดับปริญญาตรี สาขาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ ปริญญาเอกสาขาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และได้เข้าทำงานเป็นนักวิจัยที่ Japan Science and Technology Agency (JST) ประเทศญี่ปุ่น และทำวิจัยหลังปริญญาเอกที่ Kyoto University ในเรื่องการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการผลิตไฮโดรเจนและการประยุกต์ใช้งานในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดออกไซด์แข็ง

ปัจจุบัน ดร.ขจรศักดิ์ เป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการวัสดุนาโนเพื่อพลังงานและการเร่งปฏิกิริยา ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ และได้รับรางวัล CST Distinguished Young Chemist Award สาขา Inorganic Chemistry ในปี 2553 จากสมาคมเคมีแห่งประเทศไทยในพระอุปถัมภ์ของศาสตราจารย์ ดร.สมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี

บทความนี้มีประโยชน์มากน้อยเพียงใด: / 3
น้อยมากที่สุด