การพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อใช้เถ้าลอยลิกไนต์ในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม
การใช้เถ้าลอยจากการเผาถ่านหินทำไฟฟ้าในอุตสาหกรรมคอนกรีตเป็นที่รู้จักกันมานานร่วม 90 ปีแล้ว ในช่วง 70 ปีที่ผ่านมา มีการศึกษาวิจัยการนำเถ้าลอยมาใช้ในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ทั่วโลกเป็นจำนวนมาก แต่ไม่สามารถพัฒนาไปจนใช้ได้อย่างมีคุณภาพและเป็นกิจลักษณะอย่างแพร่หลาย เนื่องจากคุณสมบัติของเถ้าลอยแต่ละ Batch มีความผันแปรค่อนข้างมาก สำหรับในประเทศไทยนั้นนักวิจัยไทยได้เริ่มทำการศึกษาวิจัยการใช้เถ้าลอยในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และก่อสร้างมาตั้งแต่ปี 2523 แต่ในช่วงก่อนปี 2530 ยังไม่สามารถแก้ปัญหาเรื่องการควบคุมคุณภาพได้ เช่นเดียวกับผลการวิจัยจากต่างประเทศ ในปัจจุบันประเทศไทยโดยการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ผลิตเถ้าลอยปีละประมาณ 3 ล้านตัน เถ้าลอยเหล่านี้หากไม่ได้ถูกนำไปใช้จะถูกกองอยู่เป็นภูเขา สร้างปัญหาสิ่งแวดล้อมต่อผู้อยู่อาศัยในบริเวณใกล้เคียง
คุณสมบัติที่เด่นของเถ้าลอยคือ มีองค์ประกอบหลักเป็นซิลิกอนไดออกไซด์ (Silicon dioxide) อยู่ประมาณ 30-45% และมีอนุภาคเล็กขนาดประมาณ 1-100 ไมครอน คุณสมบัติทั้งสองนี้สามารถเพิ่มความแข็งหรือกำลังอัดของคอนกรีตได้
ศาสตราจารย์ ดร.เมธี เวชารัตนา ได้เริ่มศึกษาวิจัยการใช้เถ้าลอยในอุตสาหกรรมคอนกรีตตั้งแต่ปี 2526 โดยได้รับทุนวิจัยจากบริษัทผลิตไฟฟ้าแห่งมลรัฐนิวเจอร์ซี่ สหรัฐอเมริกา ชื่อ Public Service Electric and GAS (PSE&G) จากนั้นได้รับทุนวิจัยจาก US-Department of Energy, US-National Science Foundation, และมหาวิทยาลัย New Jersey Institute of Technology ในการศึกษาวิจัยเรื่องนี้จนนำไปสู่การจดสิทธิบัตร 4 ฉบับ ในขั้นตอนที่ขยายจากงานวิจัยในมหาวิทยาลัยไปสู่ภาคอุตสาหกรรมนั้นได้รับงบประมาณสนับสนุนจากบริษัทปูนซีเมนต์ของประเทศฝรั่งเศสและอิตาลี ในปัจจุบันอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ในสหรัฐอเมริกาได้นำเทคโนโลยีเหล่านี้ไปใช้แล้ว
สิทธิบัตรทั้ง 4 ฉบับนี้ได้ยื่นจดในสหรัฐอเมริกา สหภาพยุโรป ญี่ปุ่น และออสเตรเลีย เป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับกระบวนการปรับปรุงคุณภาพและคุณสมบัติของเถ้าลอยให้มีคุณภาพอย่างสม่ำเสมอ และสามารถนำไปใช้แทนที่ปูนซีเมนต์ได้โดยทำให้ได้คอนกรีตที่แข็งและทนทานกว่าคอนกรีตที่ผลิตจากปูนซีเมนต์ล้วนๆ และยังลดต้นทุนการผลิตให้ถูกลงด้วย
สำหรับในประเทศไทย เทคโนโลยีใหม่ได้นำเสนอในเมืองไทย ครั้งแรกในปี 2534 การนำเถ้าลอยมาใช้อย่างจริงจังนั้น เริ่มในปี 2540 ซึ่งมีการนำไปใช้ประมาณ 30,000 ตัน ต่อมาปริมาณการใช้เพิ่มขึ้นเป็น 400,000 ตัน, 800,000 ตัน, 1.2 ล้านตันและ 1.3 ล้านตัน ในปี 2541, 2542, 2543, 2544 ตามลำดับ และในปีนี้ (2545) ปริมาณเถ้าลอยที่ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และคอนกรีตได้เพิ่มขึ้นไปถึง 1.8 ล้านตัน ราคาเถ้าลอยในท้องตลาดนอกจากภาคเหนือมีมูลค่าประมาณ 700-1,500 บาทต่อตัน (ขึ้นกับระยะทางที่ขนส่ง) คิดเป็นมูลค่าทางการค้าในปีนี้ถึงประมาณ 1,800 ล้านบาท จากงบลงทำวิจัยที่ได้รับจากหลายหน่วยงานใน 10 ปีที่ผ่านมา รวมเป็นเงินประมาณ 15-20 ล้านบาท สามารถนำมาสู่การเกิดผลประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมไทยได้เป็นพันล้านบาทต่อปีนับเป็นตัวอย่างผลงานการวิจัยที่เป็นรูปธรรมและช่วยเพิ่มศักยภาพในการแข่งขันของอุตสาหกรรมไทย
ในขณะที่ปริมาณความต้องการเถ้าลอยในอุตสาหกรรมคอนกรีตสูงขึ้น และนักวิจัยไทยกำลังพัฒนากระบวนการใช้เถ้าลอยในผลิตภัณฑ์ต่างๆ นั้น ปริมาณเถ้าลอยซึ่งถูกทิ้งกองอยู่ประมาณ 20-25 ล้านตันที่แม่เมาะ เถ้าลอยตกค้างเหล่านี้มีโอกาสที่จะนำมาใช้ประโยชน์ได้ จากการคาดประมาณเบื้องต้นถ้าหากผลการวิจัยประสบผลสำเร็จตามเป้าที่ตั้งไว้ กองเถ้าลอยนี้จะมีมูลค่าประมาณ 14,000 ล้านบาท ในสหรัฐอเมริกามีกองเถ้าลอยเหล่านี้อยู่ประมาณ 3,000 ล้านตัน ซึ่งอาจมีมูลค่าถึง 70,000 ล้านเหรียญสหรัฐ
สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ การวิจัยนี้จะช่วยแก้ปัญหามลภาวะและปัญหาสิ่งแวดล้อมซึ่งเป็นผลมาจากสารโลหะหนักซึ่งอาจปนเปื้อนอยู่ในเถ้าลอยเหล่านี้ |