นักวิจัยค้นพบวิธีเปลี่ยนขยะพลาสติก เป็นเชื้อเพลิงไฮโดรเจน โดยไม่ต้องคัดแยกประเภท

ล่าสุด ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย UCLA ร่วมกับทีมนักวิจัยจากเกาหลีใต้ ได้ค้นพบวิธีเปลี่ยนพลาสติกยอดฮิต 3 ชนิดที่ใช้กันเกลื่อนเมือง ให้กลายเป็นก๊าซไฮโดรเจน เชื้อเพลิงแห่งอนาคต

และความน่าสนใจของนวัตกรรมนี้คือ "ไม่ต้องเสียเวลาคัดแยกประเภทพลาสติกก่อนเข้ากระบวนการ" ซึ่งก้าวข้าม Pain Point สำคัญของวงการ Recycle ที่ทำให้พลาสติกทั่วโลกถูกนำมารีไซเคิลจริงได้เพียง 9% เท่านั้น เพราะขั้นตอนการแยกประเภทพลาสติกมันทั้งใช้เวลาและต้นทุนมหาศาล

Ah-Hyung Park อาจารย์ด้าน Chemical and Biomolecular Engineering จาก UCLA และผู้นำการวิจัยกล่าว "เรากำลังแก้ปัญหาระดับโลกที่เร่งด่วน 2 เรื่องไปพร้อมกัน ขยะพลาสติกเพิ่มขึ้นในอัตราที่น่าตกใจ ส่วนไฮโดรเจนสะอาดก็จำเป็นอย่างมากต่อการทำ Decarbonization เทคโนโลยีนี้เลยเข้ามาตอบโจทย์ทั้งสองฝั่งได้อย่างสร้างสรรค์และ Scalable"

ATT คืออะไร ทำไมเทคโนโลยีนี้ถึงสร้างแรงกระเทือนให้อุตสาหกรรม

เทคโนโลยีนี้มีชื่อว่า Alkaline Thermal Treatment (ATT) (ซึ่งเคยถูกใช้เปลี่ยนสาหร่ายเป็นไฮโดรเจนบริสุทธิ์มาแล้ว) โดยเป็นการใช้สาร Sodium Hydroxide ร่วมกับความร้อน เพื่อเร่งปฏิกิริยาผลิตก๊าซไฮโดรเจน

เมื่อทดลองกับพลาสติกผสมอย่าง PET, PE และ PP ผลลัพธ์ที่ได้คือ ผลิตก๊าซไฮโดรเจนได้ความบริสุทธิ์สูงกว่า 90% โดยไม่ต้องคัดแยก ใช้อุณหภูมิต่ำกว่าเทคโนโลยีเดิมถึง 300–400 °C สามารถดักจับคาร์บอนที่เป็นผลพลอยได้ให้อยู่ในรูปของแข็งได้ถึง 75% แทนที่จะปล่อย CO2 ออกสู่อากาศเหมือนกระบวนการผลิตไฮโดรเจนแบบดั้งเดิม

นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังได้ทำ Pre-treatment พลาสติก PE และ PP (ที่มีโพลีเมอร์ทนทานต่อสารเคมี) ด้วยการเติมความร้อนและออกซิเจนเข้าไป ทำให้โครงสร้างเคมีไวต่อปฏิกิริยามากขึ้น ชนะข้อจำกัดเดิมที่เทคโนโลยีอื่นเคยยอมแพ้ไปได้แบบสวยงาม

ก้าวสำคัญสู่ Hydrogen Economy และ Circular Economy

ขยะพลาสติกที่นำมาทดสอบในงานวิจัยนี้ก็คือบรรดาหลอด ถุงพลาสติก กล่องใส่อาหาร และขวดน้ำที่เราใช้กันทุกวัน ซึ่งมีวัตถุดิบมาจากน้ำมันดิบและเป็นวายร้ายหลักของวิกฤตพลาสติกโลก

ในขณะที่ก๊าซไฮโดรเจนมักถูกยกย่องว่าเป็นพลังงานสะอาดเพราะปล่อยออกมาแค่ไอน้ำ แต่เอาเข้าจริง กระบวนการผลิตไฮโดรเจนในปัจจุบันส่วนใหญ่ก็ยังต้องพึ่งพาก๊าซธรรมชาติที่ปล่อย CO2 มหาศาลอยู่ดี การมาของ ATT จึงเป็น Game Changer ที่ช่วยลดการพึ่งพาพลังงานฟอสซิลและจัดการขยะไปพร้อมกัน

"การลดต้นทุนการคัดแยกและความซับซ้อนของ Process ซึ่งเคยเป็นอุปสรรคใหญ่ของการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ ทำให้เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพที่จะกลายเป็น Core Technology ยุคถัดไป ที่สนับสนุนทั้ง Hydrogen Economy และ Circular Economy ไปพร้อมๆ กัน"  Woo-Jae Kim นักวิศวกรรมเคมีและวิทยาศาสตร์วัสดุ จาก Ewha Womans University ประเทศเกาหลีใต้ กล่าวสรุป

แม้ผลการทดสอบที่ตีพิมพ์ในวารสาร PNAS จะออกมาน่าทึ่ง แต่โปรเจกต์นี้ยังอยู่ในขั้นการทดลองกับตัวอย่างขนาดเล็กใน Lab เท่านั้น

โจทย์ใหญ่ก้าวถัดไปของทีมวิจัยคือการ Scale Up กระบวนการ ATT ให้รองรับการผลิตในอุตสาหกรรมจริง ปรับปรุงกระบวนการให้ได้ Yield ไฮโดรเจนสูงขึ้น ลดการปล่อยคาร์บอนให้เหลือแก๊ปน้อยที่สุด และคุมอุณหภูมิให้อยู่ในระดับต่ำ เพื่อให้พร้อมสำหรับการ Commercialize ในวงกว้างต่อไป

อ้างอิง: sciencealert