ปัญหาขยะมูลฝอยเป็นหนึ่งในความท้าทายสำคัญของประเทศ โดยเฉพาะในพื้นที่เมืองที่มีการผลิตขยะเพิ่มขึ้นต่อเนื่อง การจัดการขยะด้วยวิธีฝังกลบแบบดั้งเดิมไม่เพียงสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังเป็นการสูญเสียทรัพยากรที่สามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ได้ งานวิจัยนี้จึงมุ่งพัฒนาระบบ เปลี่ยนขยะเป็นพลังงาน (Waste to Energy) แบบครบวงจร เพื่อสร้างประโยชน์ในรูปของไฟฟ้า ความเย็น ความร้อน และวัสดุก่อสร้าง พร้อมลดปริมาณขยะในชุมชนอย่างยั่งยืน
งานวิจัยดำเนินการโดย รองศาสตราจารย์ ดร.นัฐพร ไชยญาติ หลักสูตรวิศวกรรมพลังงานทดแทน มหาวิทยาลัยแม่โจ้ ร่วมกับภาคเอกชน เพื่อยกระดับการจัดการขยะสู่โมเดลพลังงานหมุนเวียนและเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy – CE)
วัตถุประสงค์ของงานวิจัย
- พัฒนาเทคโนโลยีแปรรูปขยะให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ความร้อน และความเย็น (CCHP)
- ลดปริมาณขยะชุมชนและต้นทุนการกำจัดขยะ
- สร้างมูลค่าเพิ่มจากวัสดุเหลือใช้ เช่น เถ้าและกากขยะ เพื่อนำมาผลิตบล็อกก่อสร้าง
- สร้างต้นแบบโรงงานแปรรูปขยะที่ใช้งานได้จริงในระดับชุมชนและระดับอุตสาหกรรม
- สนับสนุนเป้าหมาย BCG Economy, Net Zero และการพัฒนาที่ยั่งยืน (SDGs)
เทคโนโลยีและกระบวนการผลิตพลังงาน
1. เทคโนโลยีการแปรรูปขยะเป็นพลังงาน (CCHP System)
ระบบประกอบด้วย
- การเผาไหม้เชื้อเพลิงจากขยะ (Gasification/Incineration)
- ระบบผลิตไฟฟ้า
- ระบบกู้คืนความร้อนสำหรับให้ความร้อนและให้ความเย็น
- ระบบควบคุมอัตโนมัติและตรวจวัดคุณภาพอากาศ
เทคโนโลยีนี้สามารถผลิตพลังงานรูปแบบต่าง ๆ จากขยะชุมชนและของเสียอุตสาหกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. การผลิตวัสดุก่อสร้างจากเถ้าและกากขยะ
เถ้าที่เหลือจากการเผาไหม้สามารถนำมาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์บล็อกประสานหรืออิฐก่อสร้าง โดยผลการทดสอบมีความแข็งแรงตามมาตรฐานอุตสาหกรรมและลดต้นทุนวัสดุก่อสร้างได้มากกว่า 20–30%
3. ผลิตพลังงานสะอาดจากขยะ
ผลการทดลองพบว่า ระบบสามารถผลิต
- พลังงานไฟฟ้า
- พลังงานความร้อน สำหรับอุตสาหกรรม
- ความเย็น สำหรับห้องเก็บรักษา
โดยมีประสิทธิภาพสูงและเหมาะกับการใช้งานจริงในโรงงานเกษตรและชุมชนขนาดกลาง
4. ระบบตรวจวัดและควบคุมมลพิษอัตโนมัติ
ติดตั้งระบบ
- ตรวจวัดควัน
- ตรวจวัด PM
- ระบบกรองมลพิษ
เพื่อให้การปล่อยไอเสียอยู่ภายใต้มาตรฐานสิ่งแวดล้อมทั้งระดับประเทศและสากล ทำให้โรงงานมีความปลอดภัยและเป็นมิตรต่อชุมชน
ผลลัพธ์ของงานวิจัย
5. ผลด้านเศรษฐศาสตร์และสิ่งแวดล้อม
- ลดต้นทุนกำจัดขยะชุมชนได้หลายล้านบาทต่อปี
- ลดปริมาณขยะฝังกลบได้กว่า 60–80%
- สร้างรายได้จากพลังงานไฟฟ้าและผลิตภัณฑ์บล็อกก่อสร้าง
- แก้ปัญหามลพิษจากการกำจัดขยะไม่ถูกวิธี
- สนับสนุน BCG Economy, Circular Economy และ Zero Waste
6. การใช้ประโยชน์เชิงพื้นที่
โครงการนำไปใช้ในหลายพื้นที่ร่วมกับหน่วยงานรัฐและเอกชน เช่น เทศบาล อบต. โรงงานอุตสาหกรรม และชุมชนเมือง โดยสามารถขยายผลสู่โรงงานต้นแบบได้จริง รองรับขยะมากกว่า 20 ตันต่อวัน
7. ความร่วมมือกับภาคเอกชนและการขยายผลเชิงพาณิชย์
มหาวิทยาลัยแม่โจ้ร่วมพัฒนาระบบกับบริษัทเอกชน ทำให้เทคโนโลยีสามารถต่อยอดสู่การผลิตเชิงอุตสาหกรรม ทั้งโรงงานพลังงานจากขยะ โรงงานผลิตบล็อกประสาน และระบบอุตสาหกรรมสีเขียวตามแนว BCG Economy Model
สิทธิบัตรและรางวัลระดับชาติ
สิทธิบัตรที่ได้รับ
- วิธีการแปรรูปขยะโดยใช้ระบบความร้อน (ทะเบียน 2040103633)
- ระบบผลิตไฟฟ้าจากความร้อนของขยะ (ทะเบียน 3300102274)
- เทคโนโลยี CCHP สำหรับขยะชุมชน (อยู่ระหว่างจดทะเบียน)
รางวัลระดับประเทศ
- Thailand Energy Awards 2023 – ด้านพลังงานหมุนเวียน
- Thailand New Inventors Award 2021 – นวัตกรรมใหม่ระดับประเทศ
- รางวัลนวัตกรรมดีเด่นจากหลายสมาคมวิชาชีพ
- รางวัลเชิดชูเกียรติจากหน่วยงานรัฐด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงานสะอาด
งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาระบบเปลี่ยนขยะเป็นพลังงานแบบครบวงจรที่สามารถใช้งานได้จริงในระดับชุมชนและอุตสาหกรรม ช่วยลดปริมาณขยะ ลดต้นทุนการจัดการขององค์กรท้องถิ่น เพิ่มรายได้จากการผลิตพลังงานและวัสดุก่อสร้าง และสนับสนุนเศรษฐกิจหมุนเวียนอย่างแท้จริง นอกจากนี้ยังสร้างคุณค่าทางสิ่งแวดล้อม ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และสร้างระบบบริหารจัดการขยะที่ยั่งยืนตามแนวทาง BCG Economy และเป้าหมาย Carbon Neutrality ของประเทศ
ดังนั้น นวัตกรรม “การเปลี่ยนขยะให้เป็นพลังงาน (ไฟฟ้า–ความเย็น–ความร้อน) และวัสดุอย่างยั่งยืน” จึงเป็นแบบอย่างสำคัญของงานวิจัยเชิงประยุกต์ที่ช่วยยกระดับคุณภาพชีวิตชุมชน และพร้อมต่อยอดสู่การใช้ประโยชน์ในวงกว้างทั้งในประเทศและภูมิภาคอาเซียน
ผู้แต่ง : รองศาสตราจารย์ ดร.นัฐพร ไชยญาติ
หน่วยงาน : วิทยาลัยพลังงานทดแทน มหาวิทยาลัยแม่โจ้
ติดต่อและสอบถามเพิ่มเติมได้ที่ : รองศาสตราจารย์ ดร.นัฐพร ไชยญาติ สังกัด วิทยาลัยพลังงานทดแทน มหาวิทยาลัยแม่โจ้
