การผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติกโดยใช้ซิลิกาจากชานอ้อยเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

นันท์นภัส เเสงสุข, เพชรรวี สวนแย้ม

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนศึกษานารี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

จากปัญหาขยะพลาสติกในประเทศไทยที่ติดโผมากเป็นอันดับ 5 ของโลก คิดเป็น 2 ล้านตันของปริมาณขยะทั้งหมด โดยขยะพลาสติกที่สามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ได้คิดเป็นปีละ 0.5 ล้านตัน ที่เหลือ 1.5 ล้านตัน ถูกนำไปกำจัดด้วยวิธีฝังกลบและเผาทำลาย บางส่วนก็ตกค้างในสิ่งแวดล้อม และแต่ละปีมีขยะพลาสติกไหลลงทะเลจำนวนมากจนกลายเป็นแพขยะในทะเลขนาดใหญ่

วิกฤติขยะพลาสติกถือเป็นปัญหารุนแรงที่ต้องเร่งแก้ไขอย่างจริงจัง ซึ่งนำมาสู่การเดินหน้าทำแผนลดขยะ และเพิ่มวิธีการรีไซเคิลพลาสติก โดยคณะอนุกรรมการบริหารจัดการขยะพลาสติก ภายใต้คณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ (กก.วล.) โดยดร.วิจารย์ สิมาฉายา ปลัดกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม กล่าวว่า ขยะพลาสติกสร้างปัญหาต่อสิ่งแวดล้อมและสัตว์น้ำ โดยเฉพาะขยะพลาสติกในทะเลซึ่งสลายตัวกลายเป็นพลาสติกขนาดเล็กหรือไมโครพลาสติก ทำให้ปลากินพลาสติกแล้วคนก็มาทานปลาต่อ แสดงให้เห็นว่าเวลานี้ระบบห่วงโซ่อาหารสะสมด้วยไมไครพลาสติก ขยะในทะเลล้วนมาจากบนบก เช่น เกาะสมุยมีปริมาณขยะ 1 แสนตัน ขยะนั้นไม่ได้ถูกจัดการอย่างถูกต้อง ทำให้ขยะพลาสติกบริเวณนี้ไหลลงทะเล แม้แต่ขยะลอยเกลื่อนคลองกลางกรุงก็ไหลลงทะเล แม่น้ำสายต่างๆ ก็นำขยะพลาสติกสู่ทะเล 70% ซึ่งไทยสร้างขยะ 27 ล้านตัน จัดการขยะนั้นถูกต้องเพียงครึ่งเดียวทำให้ไทยต้องหาทางออกในการจัดการขยะพลาสติก ซึ่งตอนนี้การสร้างที่ฝังกลบ เตาเผาขยะ โรงไฟฟ้าพลังงานขยะถูกต่อต้าน แต่ก็ต้องสร้างความรู้ความเข้าใจ ส่งผลให้ไทยมีบทเรียนหลายโครงการ หากเทคโนโลยีไม่มีประสิทธิภาพจะกระทบความเป็นอยู่ประชาชน

ปลัดกระทรวงทรัพย์กล่าวด้วยว่าทั่วโลกตื่นตัวกับปัญหาขยะพลาสติกซึ่งได้ออกมาตรการหลายรูปแบบ อย่างเช่น ชิลีออกกฎหมายห้ามใช้ถุงพลาสติก อินเดียให้คำมั่นในการหยุดใช้พลาสติกครั้งเดียวแล้วทิ้ง ส่วนไต้หวันขยายมาตรการเพิ่ม ห้ามใช้พลาสติกความหนาน้อยเพราะใช้ครั้งเดียวแล้วต้องทิ้ง เเละอีกหนึ่งจุดประสงค์ที่สำคัญคือการคัดแยกและกำจัดอย่างถูกวิธี

ในปัจจุบันการกำจัดขยะพลาสติกมีหลายวิธีเช่น การรีไซเคิล ลดปริมาณการใช้พลาสติก หรือไม่ว่าจะเป็นกำจัดด้วยกระบวนการไพโรไลซิสที่จะใช้ความร้อนในอุณหภูมิสูงเปลี่ยนสถานะพลาสติกจากนั้นนำไอที่ได้มากลั่นลำดับส่วนจนได้ออกมาเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงที่สามารถนำน้ำมันที่ได้มาใช้กับเครื่องยนต์ต่างๆ แต่ก็มีข้อเสีย เช่น ขนาดของเครื่องที่มีขนาดใหญ่ไม่เหมาะกับการใช้ในครัวเรือนและกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ของน้ำมันในปัจจุบันที่ได้มาจากกระบวนการดังกล่าว และการใช้แก๊ส LPG ในการให้ความร้อนกับเตาที่มีราคาสูงและสิ้นเปลือง

ทางทีมของเราจึงจะนำกระบวนการนี้มาพัฒนานวัตกรรมที่ใช้กระบวนการไพโรไลซิสมาผลิตเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงโดยพลังงานแสงอาทิตย์ โดยจะใช้พลังงานสะอาดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมาแปลงเป็นความร้อนที่ใช้ในการการหลอมเหลวพลาสติกให้กลายเป็นไอแล้วนำมากลั่นลำดับส่วนจนกลายเป็นน้ำมัน ก่อนนำมาใช้ก็จะมีการกำจัดกลิ่นของน้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้ด้วยกับสารเคมีและปรับปรุงคุณภาพน้ำมันด้วยสารเร่งปฏิกิริยาให้สามารถนำมาใช้ในอุตสาหกรรมหรือเครื่องยนต์ขนาดเล็กในการเกษตร และยังลดขนาดของเครื่องให้มีขนาดเล็กลงสามารถนำมาใช้ภายในเกษตรกรรมครัวเรือน ซึ่งถือเป็นการลดปริมาณขยะพลาสติกโดยเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้เครื่องก็สามารถเคลื่อนย้ายได้ง่าย ไม่มีกลิ่นที่ทำลายสิ่งแวดล้อมและสามารถกำจัดขยะพลาสติกในโลกได้มากขึ้นอีกด้วย