Carbon-CATCH ยกระดับชีวมวลและของเสียอุตสาหกรรมไทยเป็นวัสดุดูดซับคาร์บอนขั้นสูง มีพื้นที่ผิวสูงและมีกลไกดูดซับกายภาพ–เคมี ดักจับ CO₂ อย่างมีประสิทธิภาพในสภาวะก๊าซไอเสียจริง พร้อมเสถียรภาพและต้นทุนต่ำ และลดการปล่อย CO₂ ได้ 50% พร้อมต่อยอดการใช้ประโยชน์ CO₂ สู่การกักเก็บคาร์บอนถาวร เพื่อขับเคลื่อนอุตสาหกรรมไทยสู่เป้าหมาย Net Zero อย่างยั่งยืน

ที่มาการวิจัย: 

จากปัญหาการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกจากกิจกรรมของมนุษย์ โดยเฉพาะภาคอุตสาหกรรมและการผลิตไฟฟ้า เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) แบบดั้งเดิมที่ใช้สารละลายเอมีนในรูปของเหลว แม้จะมีประสิทธิภาพสูง แต่ยังมีข้อจำกัดสำคัญ ได้แก่ ต้นทุนการดำเนินงานสูง การใช้พลังงานในคืนสภาพเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ (regeneration) สูง การกัดกร่อนของอุปกรณ์ และข้อจำกัดด้านพื้นที่การทำงาน
ด้วยเหตุนี้ ทีมวิจัยจากเอ็มเทค (MTEC) จึงได้พัฒนาเทคโนโลยีการดักจับ CO₂ ด้วยวัสดุดูดซับชนิดของแข็ง (Solid adsorption technology) โดยได้พัฒนานวัตกรรมวัสดุดูดซับ“Carbon-CATCH” (คาร์บอนจับคาร์บอน)
จากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรและอุตสาหกรรม เช่น กากมันสำปะหลังและยางรถยนต์เก่า ผ่านกระบวนการไพโรไลซิสร่วมกับการกระตุ้นทางเคมี  เพื่อสร้างวัสดุที่มีพื้นที่ผิวสูงและโครงสร้างรูพรุนที่เหมาะสม สามารถดักจับ CO₂ ได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะก๊าซไอเสียจริง พร้อมทั้งมีศักยภาพในการนำกลับมาใช้งานซ้ำได้ดี และใช้พลังงานในการฟื้นฟูน้อยกว่าเทคโนโลยีแบบของเหลว นอกจากนี้ เทคโนโลยีดังกล่าวยังช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับของเสียทางการเกษตร สอดคล้องกับแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) และการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างยั่งยืน

ประโยชน์และการใช้งาน

• นวัตกรรมนี้ถูกนำไปใช้เพื่อดักจับ CO₂ จากก๊าซไอเสียของโรงไฟฟ้าถ่านหิน โรงไฟฟ้าชีวมวล และโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ
• Carbon-CATCH โดดเด่นด้วยพื้นที่ผิวสูงถึง 1,165 m²/g มีกลไกการดูดซับทั้งทางกายภาพและเคมีเพื่อดักจับ CO₂ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ พร้อมการปรับปรุงพื้นผิวด้วยสารประกอบเอมีนที่ช่วยให้วัสดุทำงานได้ดีเยี่ยมในสภาวะก๊าซไอเสียที่มีอุณหภูมิสูง 
• มีความทนทานสูง สามารถหมุนเวียนนำกลับมาใช้งานซ้ำได้มากกว่า 20 รอบ โดยมีประสิทธิภาพลดลงน้อยกว่า 5% 
• มีประสิทธิภาพในการดักจับ CO₂ ได้สูงสุดถึง 50% หรือคิดเป็นปริมาณการลดการปล่อย CO₂ 1,300 กรัมต่อวัน
• มีต้นทุนการดักจับต่ำเพียง 1,740 บาทต่อตัน  CO₂ 
• การประเมินวัฏจักรชีวิต (LCA) ยืนยันว่าเทคโนโลยีนี้ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากภาคอุตสาหกรรมได้ถึง 50% และส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในด้านอื่นน้อยมาก 

แผนในอนาคต:

ปัจจุบันอยู่ระหว่างการทดสอบประสิทธิภาพระดับโรงไฟฟ้าเพื่อประเมินศักยภาพเชิงอุตสาหกรรมในสภาวะการใช้งานจริง นอกจากนี้ยังมีแผนพัฒนาระบบเพื่อนำ CO₂ ที่ดักจับได้กลับมาใช้ประโยชน์อย่างครบวงจร เช่น การต่อยอดผลิตกรีนซีเมนต์และผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงอื่นๆ นวัตกรรมนี้พร้อมส่งมอบเทคโนโลยีสู่ผู้ประกอบการ เพื่อร่วมขับเคลื่อนอุตสาหกรรมไทยสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน และเป้าหมาย Net Zero อย่างยั่งยืน

 ภาพประกอบ

รูปที่ 1 “Carbon-CATCH” (คาร์บอนจับคาร์บอน)

รูปที่ 2 สรุปประสิทธิภาพเชิงเทคนิคของ Carbon-CATCH

รูปที่ 3 ทีมวิจัย MTEC กำลังทำการทดสอบการดักจับ CO₂ ณ ปากปล่องโรงานอุตสาหกรรมด้วยหน่วยระบบเคลื่อนที่ 

รูปที่ 4 นวัตกรรม Carbon-CATCH ได้รับรางวัลระดับนานาชาติในงานวันนักประดิษฐ์แห่งชาติ 2024 (IPITEx 2024) รางวัล Gold Prize และ Gold medal, International Special Prize