นายศุภากร เศรษฐบุตร ศ.ดร.ธราพงษ์ วิทิตศานต์ และ ศ.ดร.ชวลิต งามจรัสศรีวิชัย นักวิจัยของ CBRC ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเชื้อเพลิงอากาศยานที่ยั่งยืน (Sustainable aviation fuel, SAF) จากน้ำมันปาล์มด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์โมไลซิส (Hydrothermolysis, HTL) โดยไม่อาศัยไฮโดรเจนจากภายนอก ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ผลงานวิจัยเรื่อง Production of jet fuel-range bio-hydrocarbons over nickel-based catalysts through hydrothermolysis without external H2: Effect of nanoporous supports ตีพิมพ์ในวารสาร Energy Conversion and Management (Tier1 Journal, JCR IF = 9.9)
อุตสาหกรรมการบินปล่อยก๊าซเรือนกระจกคิดเป็นราว 13% ของภาคขนส่ง การพัฒนา SAF จึงมีบทบาทสำคัญในการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม แม้จะมีข้อจำกัดด้านต้นทุนและวัตถุดิบ กระบวนการ HTL เป็นเทคโนโลยีที่มีศักยภาพในการแปรรูปวัตถุดิบอินทรีย์เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพและสารเคมีมูลค่าสูง โดยใช้น้ำภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง น้ำในระบบช่วยให้การถ่ายโอนมวลดีขึ้น เพิ่มการละลาย และการย่อยสลายโมเลกุลขนาดใหญ่ให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ การใช้ไตรกลีเซอไรด์ (Triglycerides) เป็นวัตถุดิบตั้งต้นในกระบวนการ HTL เอื้อต่อการสร้างไฮโดรเจนในระบบผ่านปฏิกิริยารีฟอร์มมิงของกลีเซอรอลด้วยไอน้ำ (Steam reforming of glycerol) ลดการพึ่งพาไฮโดรเจนจากภายนอกที่เป็นต้นทุนการผลิต SAF ได้อย่างมีนัยสำคัญ
งานวิจัยนี้พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล (Ni) บนตัวรองรับที่มีรูพรุนแบบไมโครและมีโซ (Microporous and mesoporous supports) ชนิดต่าง ๆ ได้แก่ ซีโอไลต์ HUSY, HUSY ที่ผ่านการดัดแปรด้วยสารละลายกรด (HUSY-AW), SBA-15 และ Al-SBA-15 เพื่อผลิตไฮโดรคาร์บอนชีวภาพในช่วง SAF จากน้ำมันปาล์ม ซึ่งจุดเด่นของงานวิจัยนี้ คือ
- การดัดแปร HUSY ด้วยสารละลายกรดช่วยเพิ่มปริมาตรรูพรุนขนาดกลางถึง 55% และเพิ่มพื้นที่ผิวจำเพาะได้ 22%
- การลดสภาพกรดส่วนเกินของ HUSY ช่วยให้ตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/HUSY-AW มีสมบัติความเป็นกรด (Acidic properties)ที่เหมาะสมต่อปฏิกิริยา cracking และ deoxygenation
- ตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/HUSY-AW มีการกระจายตัวของอนุภาค Ni ที่ดีเยี่ยมบนพื้นผิวของตัวรองรับ
- Ni/HUSY-AW ให้ผลผลิตไฮโดรคาร์บอนชีวภาพในช่วง SAF สูงสุดถึง 54% ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม
- แม้ว่า SBA-15 และ Al-SBA-15 มีรูพรุนที่มีขนาดใหญ่กว่า แต่มีประสิทธิภาพในการผลิต SAF ที่ต่ำกว่า Ni/HUSY-AW
- กระบวนการนี้ช่วยลดการพึ่งพาการใช้ก๊าซไฮโดรเจนจากภายนอก ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนการผลิต SAF ลดลง
- ผลงานวิจัยนี้สอดคล้องกับเป้าหมายของประเทศในการส่งเสริมพลังงานหมุนเวียน และสนับสนุนเป้าหมายการพัฒนาอย่างยั่งยืน (Sustainable Development Goals, SDG) ด้านพลังงานสะอาด
อ่านรายละเอียดงานวิจัยนี้ได้ที่: doi.org/10.1016/j.enconman.2025.119679
