เถ้าชีวมวล

ปัจจุบันเถ้าชีวมวลจากการเผาเพื่อนำความร้อนไปใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรมของไทยมีปริมาณรวมกันประมาณ 3 ล้านตัน/ปี กลายเป็นขยะที่ถูกกองทิ้งทำให้เกิดเป็นมลภาวะตามมา จึงจำเป็นต้องหาวิธีการกำจัด เพื่อไม่ให้ปัญหาเถ้าจากโรงงาน ทั้งเถ้าแกลบจากอุตสาหกรรมโรงสีข้าว เถ้าชานอ้อยจากอุตสาหกรรมน้ำตาล และเถ้าปาล์มน้ำมันจากอุตสาหกรรมผลิตปาล์มน้ำมัน กลายเป็นปัญหาที่สร้างผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมต่อประเทศในอนาคต

ศ.ดร.ชัย จาตุรพิทักษ์กุล อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) หัวหน้าโครงการการเพิ่มความทนทานของคอนเสริมเหล็กภายใต้ภาวะการกัดกร่อนสูง โดยใช้เถ้าจากโรงงานอุตสาหกรรม กล่าวว่า ที่ผ่านมา วิธีการกำจัดของเหลือทิ้งจากโรงงานดังกล่าวส่วนใหญ่คือการนำไปทิ้ง ทำให้เกิดปัญหาตามมาทั้งเรื่องของสถานที่ทิ้ง สิ่งแวดล้อม และค่าใช้จ่ายที่สูง หากไม่เร่งหาทางแก้ไขอาจส่งผลในระยะยาวได้

ทางทีมวิจัยจึงได้ดำเนินการศึกษาวิจัยคุณสมบัติเบื้องต้นของเถ้าชีวมวลแต่ละชนิด พบว่าเถ้าทั้งสามชนิดนี้มีศักยภาพที่จะนำไปใช้เป็นส่วนผสมในคอนกรีตแทนปูนซีเมนต์ได้ และยังได้พัฒนาเพิ่มคุณสมบัติของเถ้าแต่ละชนิดเพื่อให้สามารถนำไปใช้จริง โดยมีผลงานวิจัยทั้งในและต่างประเทศรองรับ

เถ้าเหล่านี้เมื่อนำไปหาองค์ประกอบทางเคมีแล้ว พบว่า มีส่วนผสมของซิลิกา (silica) กับ อะลูมินา (alumina) ค่อนข้างสูง โดยธาตุเหล่านี้เมื่อไปทำปฏิกิริยากับด่างที่มีอยู่ในปูนซีเมนต์จะทำให้เกิดการยึดประสาน เราเรียกปฏิกิริยานี้ว่า “ปฏิกิริยาปอซโซลาน” และเรียกวัสดุประเภทนี้ว่า “วัสดุปอซโซลาน” ซึ่งเป็นคำเรียกเฉพาะ จากนั้นจึงได้ทดลองนำเถ้าชีวมวลมาใช้เป็นส่วนผสมในคอนกรีตโดยแทนที่ปูนซีเมนต์ในสัดส่วน 1525% ซึ่งโดยปกติในกระบวนการผลิตคอนกรีตต้องใช้ปูนซีเมนต์เป็นส่วนผสมหลักถึง 300 ก.ก.ต่อลูกบาศก์เมตร(ลบ.ม.)ลดลงเหลือเพียง 230 ก.ก. ที่เหลืออีก 70 ก.ก.เป็นเถ้าชีวมวล หลังการทดลองทิ้งไว้ประมาณ 30 60 วันผ่านไป ผลปรากฏว่า คอนกรีตที่มีส่วนผสมของเถ้าชีวมวลสามารถรับแรงได้ใกล้เคียงหรือเทียบเท่ากับคอนกรีตปกติ

เถ้าเหล่านี้มีศักยภาพในการนำไปใช้เป็นส่วนผสมในคอนกรีตแทนที่ปูนซีเมนต์บางส่วนได้ในอนาคต ซึ่งจะช่วยลดการใช้ปูนซีเมนต์ ลดการระเบิดภูเขาเพื่อนำมาผลิตปูนฯ ลดต้นทุนการผลิตคอนกรีต ลดปัญหามลพิษและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังเป็นการแก้ปัญหาของเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมโดยนำกลับมาใช้ประโยชน์ เพราะปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่พยายามหาวิธีกำจัดของเหลือทิ้ง ที่แต่ละปีจะมีวัสดุเหลือทิ้งเหล่านี้รวมกันมากกว่า 3 ล้านตัน จากเดิมที่ต้องนำไปทิ้ง ทำให้มีข้อจำกัดเรื่องพื้นที่ และหากเราสามารถนำมาใช้แทนปูนฯ ในการผลิตคอนกรีตซึ่งถือเป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ปีๆ หนึ่งมีการผลิตปูนซีเมนต์มากกว่า 30 ล้านตันได้ ก็จะช่วยลดปัญหาขยะที่จะกลายเป็นปัญหาต่อสังคมได้ในอนาคต ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงช่วยตอบโจทย์ให้กับภาคอุตสาหกรรม และยังก่อให้เกิดประโยชน์ต่อประเทศชาติโดยรวม

อย่างไรก็ตาม นอกจากการนำเถ้าชีวมวลมาใช้ในส่วนผสมคอนกรีตได้แล้ว ยังช่วยในเรื่องการเกิดสนิมของเหล็กในโครงสร้างทำให้เกิดสนิมยากขึ้นหรือเป็นสนิมน้อยลง แต่งานวิจัยนี้ยังคงต้องมีการศึกษาวิจัยเพิ่มเติมเพื่อให้การนำของเหลือทิ้งเหล่านี้มาใช้ให้เกิดความน่าเชื่อถือมากขึ้น และต้องทำความเข้าใจให้กับคนทั่วไปก่อนนำไปใช้เพราะต้องยอมรับว่าเรื่องนี้ถือเป็นเรื่องใหม่ของโลก ที่ผ่านมายังไม่มีงานวิจัยเกี่ยวกับเรื่องดังกล่าวแม้แต่สหรัฐอเมริกา ยุโรป หรือญี่ปุ่น เพราะประเทศเหล่านี้ไม่มีเถ้าจากชีวมวล