ประเทศไทยเป็นผู้ผลิตปาล์มน้ำมันรายใหญ่ของโลก โดยผลผลิตส่วนใหญ่ป้อนเข้าสู่อุตสาหกรรมอาหารและพลังงานทดแทน แต่ทุกวันนี้เกษตรกรไทยกำลังเผชิญกับปัญหาปาล์มน้ำมันล้นตลาด ภาครัฐจึงเร่งหาทางออกด้วยการส่งเสริมการสร้างมูลค่าเพิ่มให้ปาล์มน้ำมันและผลักดันอุตสาหกรรมโอเลโอเคมีมูลค่าสูง ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมใหม่ที่น่าจับตามองและมีโอกาสเติบโตอย่างมากในอนาคต เนื่องจากผลิตภัณฑ์โอเลโอเคมีเป็นที่ต้องการสูงในตลาดโลกและยังเป็นอุตสาหกรรมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สอดคล้องกับทิศทางการพัฒนาเศรษฐกิจโลกในปัจจุบันที่มุ่งเน้นการพัฒนาอย่างยั่งยืน
กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยศูนย์เทคโนโลยีพลังงานแห่งชาติ (เอ็นเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานชีวภาพจากปาล์มน้ำมัน (biolubricant base oil) เพื่อทดแทนการนำเข้าน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานจากปิโตรเลียม เป็นการยกระดับอุตสาหกรรมปาล์มน้ำมันพร้อมทั้งขับเคลื่อนอุตสาหกรรมโอเลโอเคมีมูลค่าสูงของประเทศตามนโยบายของรัฐบาลที่มุ่งส่งเสริมการพัฒนาผลิตภัณฑ์โอเลโอเคมีเป้าหมายรวม 8 ผลิตภัณฑ์ หนึ่งในนั้นคือผลิตภัณฑ์สารหล่อลื่นพื้นฐาน (base oil) หรือน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานเพิ่มเติมสารเติมแต่งเพื่อการเป็นผลิตภัณฑ์น้ำมันหล่อลื่นเฉพาะทาง ซึ่งปัจจุบันตลาดโลกมีความต้องการน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานมากถึง 14 ล้านตันต่อปี และน้ำมันหล่อลื่นและจาระบี 36 ล้านตันต่อปี (ข้อมูลจาก สำนักงานเศรษฐกิจอุตสาหกรรม, 2564)
ดร.พรประภา พิทักษ์จักรพิภพ นักวิจัย ทีมวิจัยเทคโนโลยีเชื้อเพลิงสะอาดและเคมีขั้นสูง เอ็นเทค สวทช. ให้ข้อมูลว่า ปัจจุบัน น้ำมันหล่อลื่นส่วนใหญ่ผลิตจากการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียมซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยประกอบด้วยน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานประมาณร้อยละ 90 และอีกร้อยละ 10 เป็นสารเติมแต่งเพื่อปรับคุณสมบัติให้เหมาะสมต่อประเภทการใช้งาน อย่างไรก็ตาม การนำน้ำมันปาล์มมาใช้เป็นน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานชีวภาพมีข้อเสียคือน้ำมันปาล์มมีสภาพกึ่งแข็งกึ่งเหลวที่อุณหภูมิห้อง และมีเสถียรภาพต่ำ ดังนั้นทีมวิจัยจึงพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานชีวภาพจากน้ำมันปาล์มเป็นวัตถุดิบ โดยผ่านกระบวนการสังเคราะห์เพื่อปรับโครงสร้างทางเคมี ให้มีคุณสมบัติด้านการไหลเทที่ดีขึ้น คือไม่เกิดการแข็งตัวในช่วงอุณหภูมิที่ใช้งาน และมีเสถียรภาพสูงขึ้น ทำให้ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและเคมี
“น้ำมันปาล์มรีไฟน์ที่กลั่นได้จากน้ำมันปาล์มดิบมีจุดไหลเทประมาณ 23 องศาเซลเซียส แต่เมื่อผ่านกระบวนการดัดแปลงโครงสร้างทางเคมีแล้วจะมีจุดไหลเทที่ต่ำลง ทีมวิจัยจึงได้พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตจนได้น้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานชีวภาพที่มีจุดไหลเทลดต่ำลงเท่ากับ -33 ถึง -9 องศาเซลเซียส นำไปใช้เป็นน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานชีวภาพได้โดยไม่เกิดปัญหาการแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำ นอกจากนี้น้ำมันจากพืชยังมีโครงสร้างที่เสื่อมสภาพได้ง่ายเมื่อเจอปฏิกิริยาออกซิเดชันและความร้อน แต่เมื่อนำมาผ่านการแปลงโครงสร้างทางเคมีแล้ว ทำให้มีเสถียรภาพต่อปฏิกิริยาออกซิเดชันและความร้อนสูงขึ้นมากกว่าน้ำมันจากพืชทั่วไปถึง 4 เท่า”
ทั้งนี้ทีมวิจัยได้ทดสอบประสิทธิภาพการใช้งานตามมาตรฐานเดียวกับน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานจากปิโตรเลียม เพื่อเปรียบเทียบสภาวะแวดล้อมที่ใกล้เคียงกับการใช้งานจริง ซึ่งผลการทดสอบพบว่าน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานชีวภาพที่ได้มีคุณสมบัติด้านการหล่อลื่นที่ดีกว่าน้ำมันจากปิโตรเลียม ค่าดัชนีความหนืดสูง มีเสถียรภาพดีกว่าน้ำมันจากพืช และมีจุดไหลเทต่ำเทียบเท่ากับน้ำมันจากปิโตรเลียม
“เรายังต้องทดสอบน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานชีวภาพกับสารเติมแต่งทางการค้าต่าง ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานที่ผลิตจากปาล์มสามารถใช้สารเติมแต่งทางการค้าที่มีอยู่เดิมได้ โดยเราคำนึงถึงการผลิตน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานชีวภาพที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ดังนั้นสารเติมแต่งที่เราเลือกนำมาใช้จึงเป็นสารกลุ่มที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพด้วย และในเฟสถัดไปทีมวิจัยตั้งเป้าที่จะร่วมมือกับภาคอุตสาหกรรม ร่วมวิจัยพัฒนายกระดับการผลิตสู่ระดับอุตสาหกรรมเพื่อให้เกิดการนำไปใช้งานจริง หากการพัฒนาประสบความสำเร็จ น้ำมันหล่อล่อลื่นพื้นฐานชีวภาพจะเป็นอุตสาหกรรมโอเลโอเคมีใหม่ของไทย เพราะที่ผ่านมาประเทศไทยยังไม่มีอุตสาหกรรมประเภทนี้ และต้องพึ่งพาการนำเข้าน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานจากต่างประเทศ การผลิตเองภายในประเทศจะช่วยลดการนำเข้า เกิดการจ้างงาน และสร้างเสถียรภาพให้กับราคาปาล์มน้ำมันได้ ซึ่งเพียงแค่ผลิตจากวัตถุดิบจากภาคการเกษตรสำหรับใช้ในประเทศทดแทนการนำเข้าก็สามารถช่วยขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศได้ โดยผลิตภัณฑ์น้ำมันหล่อลื่นกลุ่มที่เราสนใจ ได้แก่ กลุ่มน้ำมันตัดกลึงโลหะ น้ำมันไฮดรอลิก น้ำมันเครื่อง และน้ำมันหล่อลื่นอุตสาหกรรมต่างๆ” ดร.พรประภา กล่าว
โครงการพัฒนาน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานชีวภาพจากน้ำมันปาล์มนี้ได้รับทุนสนับสนุนจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) และสำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน) (สวก.) เพื่อยกระดับอุตสาหกรรมปาล์มน้ำมันของประเทศให้มีมูลค่าสูงขึ้นและรักษาเสถียรภาพของราคาปาล์มน้ำมัน เป็นผลดีทั้งต่อภาคเกษตรกรรมและอุตสาหกรรมของประเทศในภาพรวม
ปัญหาภาวะโลกร้อนที่เป็นผลมาจาการใช้น้ำมันปิโตรเลียมเป็นปัจจัยหนุนให้อุตสาหกรรมโอเลโอเคมีเติบโตและมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเศรษฐกิจและสังคม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศไทยที่ผลิตพืชน้ำมันเป็นจำนวนมาก การนำพืชน้ำมันเหล่านี้มาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูง ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มรายได้ให้แก่เกษตรกรเท่านั้น ยังเป็นการส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและการสร้างนวัตกรรมที่ช่วยขับเคลื่อนเศรษฐกิจให้เติบโตอย่างยั่งยืน
ผู้ประกอบการหรืออุตสาหกรรมที่สนใจร่วมวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานชีวภาพจากปาล์มน้ำมัน ติดต่อได้ที่ ดร.พรประภา พิทักษ์จักรพิภพ เอ็นเทค สวทช. โทรศัพท์ 0 2564 6500 ต่อ 4690 หรืออีเมล pawnprapa.pit@entec.or.th
เรียบเรียงโดย วีณา ยศวังใจ ฝ่ายสร้างสรรค์สื่อและผลิตภัณฑ์ สวทช.
อาร์ตเวิร์กโดย ภัทรกร กลิ่นหอม ฝ่ายผลิตสื่อสมัยใหม่ สวทช.
ภาพประกอบโดย ฝ่ายประชาสัมพันธ์ สวทช.