“ซิลิกา (Silica)” เป็นวัตถุดิบสำคัญในหลายอุตสาหกรรมของไทย ตั้งแต่ยางรถยนต์ เครื่องสำอาง เวชภัณฑ์ อิเล็กทรอนิกส์ ไปจนถึงวัสดุก่อสร้าง ทำให้มีความต้องการใช้สูงมาก อย่างไรก็ตาม ประเทศไทยสามารถผลิตได้เพียง 40% ของความต้องการ ส่วนที่เหลือยังต้องนำเข้าด้วยต้นทุนที่สูง ซึ่งได้รับผลกระทบจากราคาพลังงานและความผันผวนของเศรษฐกิจโลก การพัฒนาแหล่งผลิตซิลิกาภายในประเทศจึงเป็นกุญแจสำคัญในการลดการพึ่งพาการนำเข้า สร้างความมั่นคงทางเศรษฐกิจ และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมไทยบนเวทีโลก

จึงเป็นจุดเริ่มต้นให้ ผศ.ดร.สิริลักษณ์เจียรากร อาจารย์ประจำคณะพลังงานสิ่งแวดล้อมและวัสดุ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ได้พัฒนากระบวนการสกัดไบโอซิลิกาบริสุทธิ์สูงจากแกลบข้าว ด้วยเทคนิคที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไร้สารเคมีตกค้าง เพื่อนำของเหลือจากภาคการเกษตรอย่างแกลบซึ่งมีปริมาณมหาศาลมาเพิ่มมูลค่าเป็นวัตถุดิบที่มีศักยภาพสูง

โดยแกลบข้าวเป็นวัสดุที่มีซิลิกาสูงถึง20-25% ทำให้ได้รับความสนใจในเชิงอุตสาหกรรมมานาน แต่วิธีการสกัดซิลิกาแบบดั้งเดิมมักใช้กระบวนการเผาที่อุณหภูมิสูงร่วมกับสารเคมีเข้มข้นเช่น กรดไฮโดรคลอริก กรดซัลฟิวริก และกรดไนตริก แม้ว่าจะให้ซิลิกาบริสุทธิ์สูง แต่ก็มีข้อเสียในแง่ของการใช้พลังงานสูง สารเคมีตกค้าง และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

งานวิจัยครั้งนี้จึงมีเป้าหมายหลักคือการพัฒนา Green Silica Extraction หรือกระบวนการสกัดไบโอซิลิกาที่ลดการใช้พลังงานและเลี่ยงการใช้สารเคมีที่เป็นอันตราย ทำให้ได้ซิลิกาบริสุทธิ์สูงแต่ไม่สร้างมลพิษ โดยการใช้กระบวนการทางชีวภาพแทนสารเคมี ด้วยวิธีการหมักแกลบด้วยจุลินทรีย์ธรรมชาติ ซึ่งทำให้ได้ซิลิกาที่มีความบริสุทธิ์สูงถึง 96-97% ปราศจากสารเคมีตกค้าง

“กระบวนการนี้เริ่มจากการเอาแกลบมาหมักกับจุลินทรีย์ พด.1 ซึ่งเป็นจุลินทรีย์ชีวภาพที่กรมพัฒนาที่ดินแจกให้กับเกษตรกร ช่วยย่อยสลายสารอินทรีย์ในแกลบตามธรรมชาติ พอหมักได้ที่แล้วก็นำไปล้างและเผาที่อุณหภูมิควบคุม ทำให้ได้ไบโอซิลิกาออกมาเป็นผงละเอียดขนาดอนุภาคอยู่ที่ 60-200 ไมครอน และมีพื้นที่ผิวประมาณ 148 ตารางเมตรต่อกรัม ซึ่งตรงตามมาตรฐานที่ใช้ในอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางและเวชสำอาง ที่ต้องการวัตถุดิบปลอดภัยสูง” ผศ.ดร.สิริลักษณ์ กล่าว

ผศ.ดร.สิริลักษณ์ กล่าวต่อไปว่า นวัตกรรมนี้ช่วยลดต้นทุนการผลิตและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากกระบวนการผลิตซิลิกาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไบโอซิลิกาที่สกัดได้มีค่าคาร์บอนฟุตพริ้นท์เพียง 0.17 กิโลกรัมคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่า (kgCO2e) ซึ่งต่ำกว่ากระบวนการผลิตซิลิกาแบบดั้งเดิมถึง 30 เท่า นอกจากนี้ ต้นทุน
การผลิตยังอยู่ในระดับที่ต่ำ เฉลี่ยประมาณ 100 บาทต่อกิโลกรัม (ในระดับนำร่อง) แต่สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมที่ต้องการซิลิกาเกรดสูง

เช่น เครื่องสำอางและเวชสำอาง ซึ่งในตลาดปัจจุบันมีราคาขายอยู่ที่ 1,000-3,000 บาทต่อกิโลกรัม แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของกระบวนการนี้ในการสร้างมูลค่าเพิ่มจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรหากประเทศไทยสามารถพัฒนาเทคโนโลยีนี้ให้เข้าสู่ระดับอุตสาหกรรม จะช่วยลดการนำเข้าซิลิกาจากต่างประเทศ สนับสนุนเศรษฐกิจหมุนเวียน และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศในตลาดโลก

ปัจจุบัน งานวิจัยนี้อยู่ในขั้นตอนของการถ่ายทอดเทคโนโลยีให้กับภาคเอกชนและวิสาหกิจชุมชน โดยมีการพัฒนารูปแบบการผลิตในระดับนำร่อง (Pilot Scale) ซึ่งสามารถขยายสู่ระดับอุตสาหกรรมได้ทันที โรงงานที่สนใจสามารถนำเทคโนโลยีนี้ไปปรับใช้กับกระบวนการผลิตของตนได้โดยอาศัยเครื่องจักรที่มีอยู่แล้ว เช่น เตาเผาและหม้อหมัก ทำให้ไม่จำเป็นต้องลงทุนเพิ่มมากนักนับเป็นโอกาสสำคัญสำหรับภาคอุตสาหกรรมที่ต้องการใช้ซิลิกาจากแหล่งวัตถุดิบที่ยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ประเทศไทยเป็นหนึ่งในผู้ผลิตข้าวรายใหญ่ของโลก ด้วยผลผลิตมากกว่า 30 ล้านตันต่อปี ส่งผลให้มีแกลบเหลือใช้สูงถึง 8 ล้านตันต่อปี หากสามารถนำแกลบเพียง 10% มาใช้ประโยชน์ จะสามารถผลิตไบโอซิลิกาได้มากถึง 200,000 ตันต่อปีซึ่งเพียงพอต่อการลดการนำเข้าและรองรับความต้องการของอุตสาหกรรมที่กำลังเติบโตอย่างเครื่องสำอาง เภสัชกรรม และอุตสาหกรรมยาง

จุดเด่นของเทคโนโลยีการสกัดไบโอซิลิกานี้คือ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ต้นทุนการผลิตต่ำ และช่วยลดคาร์บอนฟุตพริ้นท์ได้ถึง 30 เท่า ซึ่งเปิดโอกาสให้ประเทศไทยสามารถก้าวขึ้นเป็นศูนย์กลางการผลิตไบโอซิลิกาในภูมิภาคเอเชีย ช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมภายในประเทศ ลดการพึ่งพาวัตถุดิบนำเข้า และสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับเศรษฐกิจ สอดคล้องกับ แนวทางเศรษฐกิจ BCG (Bio-Circular-Green Economy) ที่ประเทศกำลังมุ่งหน้าไป

“ของเหลือ…อาจไม่ใช่ของไร้ค่าเสมอไปแกลบที่ถูกมองข้ามมานาน วันนี้กลายเป็นวัตถุดิบแห่งอนาคต ที่อาจเปลี่ยนประเทศไทยให้เป็นผู้นำด้านซิลิกาสีเขียวของโลก” ผศ.ดร.สิริลักษณ์ กล่าวทิ้งท้าย

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี