นักวิจัยนาโนเทค สวทช. และจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เปลี่ยนขยะจากอุตสาหกรรมอาหารอย่างเปลือกหอยแมลงภู่เป็น “อนุภาคนาโนอะราโกไนต์” แคลเซียมคาร์บอเนตชีวภาพ ที่โดดเด่นด้วยความบริสุทธิ์และพื้นที่ผิวสูง เอื้อต่อการปรับเปลี่ยนสมบัติเชิงพื้นผิวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในดูดซับคราบน้ำมัน
สามารถต่อยอดสู่สเปรย์-ฟองน้ำทำความสะอาดที่ปลอดภัย พร้อมตอบ BCG เพื่อความยั่งยืนด้วยกระบวนผลิตเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ไม่มีการสร้างของเสีย (Zero Waste Process) ขยายกำลังการผลิตสู่เชิงพาณิชย์ได้
ดร.ชุติพันธ์ เลิศวชิรไพบูลย์ นักวิจัยจากกลุ่มวิจัยวัสดุตอบสนองและเซ็นเซอร์ระดับนาโน ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กล่าวว่า งานวิจัยเรื่อง อนุภาคนาโนอะราโกไนต์สำหรับทำความสะอาดคราบน้ำมัน เป็นความร่วมมือระหว่าง สวทช. โดยนาโนเทค , จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยศาสตราจารย์ ดร. สนอง เอกสิทธิ์ และดร. ลัญจกร อมรกิจบำรุง บริษัท รีนิว อินโนเวชั่นส์ จำกัด ภายใต้โครงการ “ต้นแบบผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงแปรรูปจากเปลือกหอยแมลงภู่เหลือทิ้ง” โดยได้รับทุนสนับสนุนจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) เพื่อพัฒนาสินค้านวัตกรรมที่นำเอกลักษณ์และสมบัติเฉพาะของแคลเซียมคาร์บอเนตเปลือกหอยแมลงภู่ มาใช้ประโยชน์ในมิติต่างๆ
อนุภาคนาโนอะราโกไนต์ (Aragonite nanoparticles) เป็นแคลเซียมคาร์บอเนตชีวภาพผลิตจากเปลือกหอยแมลงภู่ ที่ใช้การสลายโปรตีนในโครงสร้างของเปลือกหอยแมลงภู่โดยการใช้ความร้อนและวิธีการทางเคมี ได้เป็นแผ่นแคลเซียมคาร์บอเนตที่พร้อมจะสลายตัว เมื่อนำแผ่นแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีขนาดเฉลี่ยประมาณ 3 ไมโครเมตรไปบดต่อด้วยวิธีการทางกล จะได้เป็นอนุภาคนาโนอะราโกไนต์ที่มีขนาดเฉลี่ยประมาณ 100 นาโนเมตร
ดร. ชุติพันธ์กล่าวว่า แผ่นแคลเซียมคาร์บอเนตนั้น สามารถนำไปต่อยอดใช้งานได้เลย เนื่องจากมีความบริสุทธิ์ และพื้นผิวที่สะอาด แต่หากต้องการนำไปใช้ในด้านการดูดซับน้ำมัน จำเป็นต้องทำให้อนุภาคนาโนอะราโกไนต์มีพื้นที่ผิวสูง และปรับปรุงพื้นผิวให้มีความสามารถในการดูดซับน้ำมันได้
“อนุภาคนาโนอะราโกไนต์ในรูปผงนั้น มีความบริสุทธิสูง และทีมวิจัยได้ปรับเปลี่ยนสมบัติเชิงพื้นผิวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในกำจัดคราบน้ำมัน และมองถึงการใช้งานในกลุ่มของการใช้งานภายในบ้าน (Household) หรือใช้งานในชุมชน เพราะนวัตกรรมที่ผลิตได้นั้น มีความปลอดภัยสูงมาก ด้วยเป็นผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ และทำขึ้นด้วยกระบวนการผลิตเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยหากอยู่ในรูปผง เพื่อโปรยลงในจุดที่มีน้ำมันอยู่ อาจจะใช้ยาก จึงทดลองนำมากระจายตัว (disperse) บนตัวทำละลาย และเอาใส่ในฟองน้ำ” นักวิจัยนาโนเทคกล่าว
เมื่อนำต้นแบบฟองน้ำเคลือบอนุภาคนาโนอะราโกไนต์มาเช็ดพื้นผิวที่เปื้อนน้ำมัน ก็พบว่า สามารถใช้งานได้เป็นอย่างดี โดยที่พื้นผิวที่ผ่านการเช็ด ไม่มีคราบมันเหลือทิ้ง โดยสามารถต่อยอดใช้กับพื้นผิวที่เปื้อนน้ำมันไม่มาก อาทิ คราบน้ำมันทำอาหาร น้ำมันเครื่อง น้ำมันหล่อลื่น เป็นต้น หรือทำให้อยู่ในรูปของเหลวเพื่อใช้สเปรย์บนพื้นผิวที่เปื้อน ให้ดูดซับน้ำมัน ก่อนใช้กระดาษทิชชูหรือผ้าเช็ดทำความสะอาดอีกครั้ง
สำหรับการต่อยอดเชิงพาณิชย์นั้น ดร. ชุติพันธ์มองว่า มีความเป็นไปได้สูง ทั้งในด้านของวัตถุดิบอย่างเปลือกหอยแมลงภู่ ที่ทีมวิจัยประสานกับชุมชนตำบลแหลมใหญ่ จังหวัดสมุทรสงครามที่เป็นวิสาหกิจชุมชนทำหอยแมลงภู่ดอง สินค้าโอทอปประจำจังหวัด ที่มีเปลือกหอยของเหลือทิ้งจากกระบวนการผลิตเป็นจำนวนมาก มีการขายออกไปในราคาเพียง 2 บาทต่อกระสอบขนาด 10-15 กิโลกรัม ซึ่งยังมีอีกมากสำหรับเปลือกหอยแมลงภู่เหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมอาหารทะเลหลายหมื่นตันต่อปี และด้วยเปลือกหอยแมลงภู่ไม่สามารถเผาทำลายได้ ต้องใช้วิธีการฝังกลบ ทำให้บ่อยครั้งมีเปลือกหอยแมลงภู่จำนวนมากถูกทิ้งในพื้นที่สาธารณะ นำไปสู่สร้างปัญหาสิ่งแวดล้อม และปัญหาสุขภาพ
ในขณะเดียวกัน ยังเอื้อต่อการต่อยอดเชิงพาณิชย์ ด้วยกระบวนผลิตเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และการออกแบบการผลิตที่ไม่มีการสร้างของเสีย (Zero Waste Process) ไม่ซับซ้อน และสามารถขยายกำลังการผลิตได้ โดยมอง 2 กลุ่มผู้ประกอบการคือ อุตสาหกรรมที่ขายสารเคมี และอุตสาหกรรมที่ต้องการแตกไลน์สินค้าด้วยการเพิ่มฟังก์ชั่น หรือประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ เนื่องจากแคลเซียมคาร์บอเนตชีวภาพจากเปลือกหอยแมลงภู่นั้น สามารถประยุกต์ใช้ได้หลากมิติ หลายอุตสาหกรรม ตอบโมเดลเศรษฐกิจ BCG ด้านเศรษฐกิจสีเขียว (Green Economy) และการสร้างมูลค่าเพิ่มทางเศรษฐกิจที่เชื่อมโยงกับการยกระดับเศรษฐกิจฐานราก ในแง่ของการสร้างระบบเศรษฐกิจหมุนเวียนที่เน้นการแปลงของเสียให้เป็นแหล่งรายได้ เสริมเรื่องของการพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมของประเทศไทย ด้วยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม (วทน.)
นักวิจัยนาโนเทคแย้มว่า ล่าสุด มีโอกาสในการพูดคุย เพื่อพัฒนางานวิจัยร่วมกับหน่วยงานภาครัฐในพื้นที่เทศบาลตำบลแสนสุข ซึ่งเป็นที่ตั้งของหาดบางแสน โดยบริเวณดังกล่าวเป็นพื้นที่ที่มีกิจกรรมที่หลากหลาย ทั้งประมง ท่องเที่ยว ท่าจอดเรือ และที่อยู่อาศัย ทีมวิจัยโดยนาโนเทคและจุฬาฯ ก็มองเห็นโอกาสที่จะต่อยอดใช้อนุภาคนาโนอะราโกไนต์ในการดูดซับน้ำมันในพื้นที่ท่าจอดเรือ โดยอาจจะเป็นการตั้งสถานีกรองน้ำทะเลที่อาจปนเปื้อนน้ำมัน โดยใช้อนุภาคนาโนอะราโกไนต์เคลือบไส้กรอง เพื่อทำความสะอาดก่อนบำบัดในขั้นต่อไป ทดแทนการใช้สารเคมี ซึ่งอยู่ระหว่างทำข้อเสนอโครงการเพื่อขอทุนวิจัยต่อไป
งานวิจัยเรื่อง อนุภาคนาโนอะราโกไนต์สำหรับทำความสะอาดคราบน้ำมัน (Aragonite nanoparticles for oil cleanups) ได้รับ 2 รางวัล คือ รางวัล Gold medal และ รางวัล WIIPA Special Award จาก World Invention Intellectual Property Associations (WIIPA) จากการประกวดสิ่งประดิษฐ์และนวัตกรรมระดับนานาชาติ ในงาน “The 6th China (Shanghai) International Invention & Innovation Expo 2023” ภายใต้งาน “The 9th China (Shanghai) International Technology Fair” ที่จัดขึ้นระหว่างวันที่ 15 – 17 มิถุนายน 2566 ณ นครเซี่ยงไฮ้ สาธารณรัฐประชาชนจีน
