นักวิจัยอาหรับฯ แปรรูป ‘กากกาแฟ และ ขวดพลาสติก’ เป็นเครื่องดักจับ CO2​ ช่วยโลก ด้วยเทคนิค Co-pyrolysis

ทีมนักวิจัยจาก University of Sharjah สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ ได้จุดประกายความหวังครั้งใหม่ ด้วยการจดสิทธิบัตรเทคโนโลยีสุดล้ำ ที่สามารถเปลี่ยนของเหลือทิ้งใกล้ตัวอย่าง ‘กากกาแฟ’ และ ‘ขวดพลาสติก’ ให้กลายเป็นวัสดุประสิทธิภาพสูงสำหรับดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) โดยตรงจากปล่องควันของโรงงานอุตสาหกรรม

สิทธิบัตรฉบับนี้ ซึ่งยื่นจดทะเบียนไปเมื่อเดือนมีนาคม 2025 และเพิ่งได้รับการเผยแพร่เมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา กำลังกลายเป็นที่จับตามองในฐานะทางออกที่มีศักยภาพสูงในการต่อกรกับปัญหาสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์ เพราะมันไม่เพียงแค่ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก แต่ยังช่วยจัดการกับปัญหาขยะที่นับวันยิ่งน่าเป็นห่วงอีกด้วย

จากขยะคาเฟ่สู่ขุมทรัพย์ทางเทคโนโลยี

หัวใจของนวัตกรรมนี้เรียบง่ายแต่ทรงพลัง นั่นคือการนำวัตถุดิบที่คนส่วนใหญ่มองว่าไร้ค่าอย่าง กากกาแฟ (Spent Coffee Grounds) ซึ่งทั่วโลกผลิตออกมาถึงปีละ 8 ล้านตัน และขยะพลาสติก PET (Polyethylene Terephthalate) จากขวดน้ำดื่ม มาผ่านกระบวนการทางเคมีร่วมกับ โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (Potassium Hydroxide) เพื่อสร้างเป็นวัสดุดูดซับคาร์บอนชนิดพิเศษ

การนำกากกาแฟที่ปกติแล้วจะถูกส่งไปฝังกลบและปล่อยก๊าซมีเทนออกมา มาใช้ประโยชน์ จึงเป็นการตัดวงจรการสร้างก๊าซเรือนกระจกตั้งแต่ต้นทาง และเปลี่ยนมันให้กลายเป็นโซลูชันที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

เบื้องหลังความสำเร็จด้วยกระบวนการ Co-pyrolysis

Dr. Haif Aljomard หัวหน้าทีมผู้อยู่เบื้องหลังเทคโนโลยีนี้ อธิบายว่า สิ่งนี้เริ่มต้นจากแก้วกาแฟ Starbucks และขวดน้ำพลาสติกที่ถูกทิ้ง ที่ซึ่งสามารถกลายเป็นเครื่องมืออันทรงพลังในการต่อสู้กับภาวะโลกร้อนได้ ด้วยการเปลี่นนผ่านการผลิตเป็น ถ่านกัมมันต์ (Activated Carbon)

กระบวนการที่ว่านี้มีชื่อทางเทคนิคว่า 'Co-pyrolysis' คือการนำกากกาแฟและพลาสติก PET มาให้ความร้อนพร้อมกันที่อุณหภูมิ 600°C ซึ่งถือเป็นระดับอุณหภูมิที่ไม่สูงเกินไปและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยมีโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ทำหน้าที่สำคัญเป็นสารกระตุ้น ที่จะเข้าไปเพิ่มพื้นที่ผิวและสร้างรูพรุนจำนวนมหาศาลบนโครงสร้างของวัสดุ ทำให้มันมีความสามารถในการดักจับโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างยอดเยี่ยม

‘สิ่งประดิษฐ์นี้ได้เปลี่ยนขยะที่หาได้ง่ายสองชนิด คือกาแฟและพลาสติก ให้กลายเป็นวัสดุดูดซับประสิทธิภาพสูง ถ่านกัมมันต์ที่ได้มีศักยภาพสูงมากในการดักจับ CO2 จากโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งจะช่วยลดมลพิษทางอากาศได้โดยตรง’ Dr. Haif Aljomard  กล่าว

อีกหนึ่งจุดแข็งที่มองข้ามไม่ได้คือต้นทุนการผลิตที่ต่ำมากเพราะวัตถุดิบหลักคือสิ่งที่ทุกคนเรียกว่าขยะนั่นเอง

หัวใจสำคัญคือเศรษฐกิจหมุนเวียน

Prof. Chaouki Ghenai ผู้ร่วมประดิษฐ์และผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานที่ยั่งยืน ได้ตอกย้ำว่านี่คือตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของหลักการเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy)

‘นวัตกรรมนี้คือตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของการนำของเสียกลับมาสร้างมูลค่าเพิ่มและอัปเกรด (Upcycling) ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์’ เขากล่าว ‘การเปลี่ยนกากกาแฟและขยะพลาสติกให้เป็นถ่านกัมมันต์คุณภาพสูงนั้น สร้างประโยชน์ทั้งในเชิงเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อม เราไม่จำเป็นต้องนำขยะเหล่านี้ไปฝังกลบ ซึ่งช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อมจากผลกระทบที่เป็นอันตรายได้’

ศักยภาพที่ไปไกลกว่าการดักจับคาร์บอน

ทีมนักวิจัยเชื่อมั่นว่าศักยภาพของเทคโนโลยีนี้ไม่ได้หยุดอยู่แค่การลดโลกร้อน แต่สามารถแตกยอดไปได้อีกไกลเมื่อนำไปปรับใช้ในระดับอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็น:

• การบำบัดน้ำ ใช้เป็นไส้กรองประสิทธิภาพสูงสำหรับน้ำดื่ม, บำบัดน้ำเสียในโรงงาน, หรือแม้กระทั่งในตู้ปลา
• การฟอกอากาศและก๊าซ ทำความสะอาดก๊าซธรรมชาติ, บำบัดอากาศเสียจากโรงงานเผาขยะ และควบคุมการปล่อยมลพิษในกระบวนการทางเคมี
• อุตสาหกรรมอาหารและเคมี ใช้ในกระบวนการผลิตที่ต้องการการกรองเพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์

นี่จึงเป็นอีกหนึ่งก้าวสำคัญที่พิสูจน์ให้เห็นว่า เมื่อวิทยาศาสตร์ นวัตกรรม และแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียนทำงานร่วมกัน ปัญหาขยะที่ดูเหมือนจะไร้ทางออก ก็สามารถแปรเปลี่ยนเป็นโซลูชันที่ทรงพลัง เพื่อสร้างอนาคตที่ยั่งยืนให้กับโลกใบนี้ได้

ที่มา: Phys.org