วว. พัฒนาเทคโนโลยีผลิตถ่านคาร์บอนจากของเหลือทิ้งกาแฟ เช่น กะลากาแฟและเปลือกเชอรี่ เพื่อสร้างพลังงานทดแทน ลดมลพิษ และเพิ่มรายได้ให้ชุมชน โดยถ่ายทอดองค์ความรู้ให้กับกลุ่มวิสาหกิจชุมชนในภาคเหนือ ปัจจุบันอยู่ระหว่างขยายผลและยื่นจดอนุสิทธิบัตรเตาเผาถ่านคาร์บอนเพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืน
กาแฟเป็นเครื่องดื่มยอดนิยมที่ผู้คนทั่วโลกต่างหลงใหล ด้วยรสชาติที่เข้มข้นช่วยให้ร่างกายสดชื่นและกระปรี้กระเปร่า ไม่ว่าจะดื่มในช่วงเช้าหรือบ่าย ส่งผลให้อุตสาหกรรมกาแฟเติบโตอย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้บริโภค โดยการบริโภคกาแฟของโลกมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเฉลี่ย 1.9% ต่อปี อย่างไรก็ตาม เบื้องหลังความหอมหวานของกาแฟยังมีอีกด้านหนึ่งที่หลายคนอาจมองข้าม นั่นคือของเหลือทิ้งมหาศาลที่เกิดขึ้นจากกระบวนการผลิตและแปรรูปกาแฟ ตั้งแต่การปลูก การเก็บเกี่ยว การแปรรูป จนถึงการบริโภค
ของเหลือทิ้งเหล่านี้ ไม่ว่าจะเป็นเปลือกกาแฟเชอรี่ เนื้อเชอรี่ กะลากาแฟ และกากกาแฟ ล้วนเป็นปัญหาที่ท้าทายต่อสิ่งแวดล้อมและชุมชน โดยเฉพาะกะลากาแฟที่ย่อยสลายยากและต้องใช้เวลากว่า 10 ปี ก่อให้เกิดมลพิษทางดินและน้ำ ส่วนเนื้อเชอรี่ที่เน่าเสียง่ายส่งกลิ่นเหม็นและทำให้เกิดมลพิษทางน้ำ
จากปัญหาดังกล่าว กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยศูนย์เชี่ยวชาญนวัตกรรมหุ่นยนต์และเครื่องจักรกลอัตโนมัติ (ศนย.) สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.) จึงได้วิจัยและพัฒนา “เทคโนโลยีผลิตถ่านคาร์บอนจากของเหลือทิ้งกาแฟ” เพื่อนำของเหลือทิ้งมาใช้ประโยชน์ แทนที่จะปล่อยให้เป็นภาระต่อสิ่งแวดล้อมและชุมชน โดยเฉพาะกะลากาแฟซึ่งมีคุณสมบัติเหมาะสมในการแปรรูปเป็นถ่านคาร์บอนที่ให้ความร้อนสูง ติดไฟง่าย เผาไหม้ได้นาน ไม่แตกประทุและไม่มีควัน
แนวทางการพัฒนาเทคโนโลยีผลิตถ่านคาร์บอน
วว. ได้ดำเนินการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีผลิตถ่านคาร์บอนจากของเหลือทิ้งกาแฟ ดังนี้:
- ศึกษาข้อมูลวัตถุดิบ เริ่มจากการสำรวจปริมาณของเหลือทิ้ง เช่น กะลากาแฟ และกะลากาแฟผสมเนื้อเชอรี่ เพื่อนำมาใช้เป็นวัตถุดิบหลัก
- ออกแบบเตาเผาถ่าน ใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์จำลองทิศทางและความเร็วอากาศในเตาเผา เพื่อเปรียบเทียบการกระจายตัวของอุณหภูมิ และหาค่าที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการเผาไหม้
- ทดสอบและปรับปรุงประสิทธิภาพ ทดลองใช้งานเตาเผา เครื่องบดผสม และเครื่องอัดถ่าน เพื่อให้มั่นใจว่าถ่านคาร์บอนที่ได้มีคุณภาพสูง ตรงตามมาตรฐาน
- ถ่ายทอดเทคโนโลยี ส่งต่อองค์ความรู้สู่กลุ่มวิสาหกิจชุมชน เพื่อเพิ่มมูลค่าของเหลือทิ้งและสร้างรายได้เสริม
ผลลัพธ์และประโยชน์ของเทคโนโลยี
- ต้นแบบเตาเผาถ่านคาร์บอน ที่สามารถแปรรูปวัสดุเหลือทิ้ง เช่น กะลากาแฟและเนื้อเชอรี่ ให้กลายเป็นถ่านอัดแท่งคุณภาพสูง
- ช่วยลดปัญหาสิ่งแวดล้อม โดยการใช้ถ่านคาร์บอนเป็นพลังงานทดแทน ลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลและไม้ฟืน ลดก๊าซเรือนกระจก
- เตาเผาถ่านคาร์บอน สามารถผลิตถ่านคาร์บอนได้สูงสุด 15 กิโลกรัมต่อการเผา 1 ครั้ง โดยใช้เวลาเฉลี่ย 1 ชั่วโมง
- พัฒนาเครื่องบดผสมและเครื่องอัดถ่าน เพื่อให้กระบวนการผลิตถ่านคาร์บอนครบวงจรและมีประสิทธิภาพ
วว. ได้นำร่องถ่ายทอดเทคโนโลยีการผลิตถ่านคาร์บอนให้กับชุมชนผู้ปลูกและแปรรูปกาแฟในพื้นที่ภาคเหนือ เช่น วิสาหกิจชุมชนกาแฟดอยหลวง จังหวัดเชียงราย (มีกำลังการผลิต 500 ตัน/ปี) และกาแฟเทพเสด็จ จังหวัดเชียงใหม่ (มีกำลังการผลิต 300 ตัน/ปี) ซึ่งทั้งสองชุมชนมีของเหลือทิ้งเฉลี่ย 160 ตัน/ปี นำมาแปรรูปเป็นพลังงานทดแทนในท้องถิ่น สร้างอาชีพและรายได้ใหม่ให้กับชุมชน ช่วยลดปัญหาการสะสมของของเสีย ลดค่าใช้จ่ายในการกำจัดขยะ และลดการใช้ไม้ฟืนและแก๊สหุงต้มในครัวเรือน
ปัจจุบัน วว. ได้ยื่นจดอนุสิทธิบัตรการออกแบบเตาเผาถ่านคาร์บอนจากกะลากาแฟ พร้อมทั้งดำเนินการปรับปรุงอุปกรณ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตถ่านคาร์บอนให้สอดคล้องกับมาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชน (มผช.) ในอนาคต วว. มุ่งขยายผลการดำเนินงานนี้เพื่อพัฒนาแหล่งพลังงานทดแทนที่ยั่งยืนในชุมชนทั่วประเทศ
สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม ศูนย์เชี่ยวชาญนวัตกรรมหุ่นยนต์และเครื่องจักรกลอัตโนมัติ วว. ติดต่อได้ที่ Call Center โทร. 0 2577 9000 หรือผ่านระบบบริการลูกค้า “วว. JUMP”
