แฟล็กชิพ ‘นาโนเทค’ จากวัดขยับรุก ‘โซลาร์ฟาร์ม’

ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) มีพันธกิจหลักในการวิจัยและพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีสู่ความเป็นเลิศ โดยให้ความสำคัญในการสร้างการรับรู้และเผยแพร่ผลงานวิจัยไปสู่กลุ่มเป้าหมายต่างๆ เพื่อให้เกิดการนำไปใช้ประโยชน์ทั้งในเชิงพาณิชย์และสังคม

ชูจุดแข็ง‘อนุภาคนาโน’

ธันยกร เมืองนาโพธิ์ นักวิจัยจากกลุ่มวิจัยวัสดุผสมและการเคลือบนาโน ศูนย์นาโนเทค กล่าวว่า ทีมงานได้ศึกษาคุณสมบัติของวัสดุเชิงเคมีและกายภาพของอาคารศาสนสถานจากหลายแหล่งที่มา เพื่อนำข้อมูลมาพัฒนาสารเคลือบผิวสำหรับใช้บูรณะอาคารศาสนสถาน รวมถึงช่วยลดการแตกร้าวทำให้ยืดอายุพื้นผิวและคงความสวยงามของอาคารได้ดียิ่งขึ้น โดยได้ทำการทดสอบใช้สารเคลือบต้นแบบกับพื้นผิวหอระฆัง ณ วัดปากน้ำ (สมุทรคงคาราม) จ.ระยอง เมื่อ ธ.ค.2562

หลังจากที่นำสารเคลือบผิวนาโนต้นแบบฉีดพ่นรอบหอระฆัง และติดตามผลหลังการฉีดพ่นเป็นระยะเวลา 10 เดือน พบว่า สามารถยืดระยะเวลาการเกิดเชื้อรา คราบสกปรกและการแตกลายงา โดยในระยะเวลา 10 เดือนที่ผ่านมาไม่มีเชื้อราหรือคราบตะไคร่น้ำเกิดขึ้น ทำให้สามารถนำสารเคลือบนี้ไปต่อยอดใช้ในการบำรุงรักษาอาคารศาสนสถาน เพิ่มความคงทน ยืดอายุวัสดุที่จะนำไปซ่อมแซมบูรณะและยังช่วยลดต้นทุนการดูแลรักษาอีกด้วย

นอกจากนี้ยังออกแบบวิธีทดสอบการเคลือบและประเมินประสิทธิภาพของสารเคลือบ เพื่อใช้เป็นฐานข้อมูลในการต่อยอดงานวิจัยไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีการเคลือบผิวที่เหมาะสมกับเนื้อวัสดุของสิ่งปลูกสร้าง เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพหรือความเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของอาคารศาสนสถานหรือสิ่งปลูกสร้างนั้นๆ ในส่วนของสารต้นแบบนี้พัฒนามาเพื่อใช้เคลือบวัสดุก่อสร้างที่มีรูพรุน อย่างกระเบื้อง ไม้ คอนกรีต โลหะ เหล็ก อลูมิเนียมและมุ้งลวด เป็นต้น

“ทีมวิจัยตั้งเป้าทดสอบสารเคลือบนาโนนี้ให้ได้ 10 วัดภายในปี 2563 เพื่อทดสอบประสิทธิภาพในพื้นผิว สภาพแวดล้อม สภาพอากาศที่แตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ ปัจจุบันดำเนินการไปแล้ว 7 แห่งที่เชียงราย อุบลราชธานี มุกดาหาร หนองคาย ฉะเชิงเทราและระยอง 2 แห่ง ส่วนพื้นที่ต่อไปคือ ภูเก็ต เลยและเชียงใหม่ ขณะเดียวกันอยู่ระหว่างประสานงานกับกรมศิลปากรในการจัดหาสถานที่เพิ่มเติมด้วยเช่นกัน” ธันยกร กล่าว

เคลือบเพิ่มพลัง 5-11%

จากองค์ความรู้ดังกล่าว ทีมงานได้พัฒนาต่อยอดให้สามารถใช้เคลือบผิวกระจกและโซลาร์เซลล์ได้ด้วย ส่วนการใช้งานนั้นนำสารเคลือบหลักมาผสมกับตัวเร่งปฏิกิริยาจากนั้นพ่นเคลือบได้ทันที ขณะที่ข้อมูลการทดสอบในระดับห้องปฏิบัติการผ่านมา 2-3 ปีพบว่า สารเคลือบมีอายุการใช้งานดังเดิมและยังคงประสิทธิภาพดี จึงเชื่อได้ว่าการเคลือบในพื้นที่จริงย่อมมีอายุการใช้งานใกล้เคียงกัน ทั้งนี้ เทคโนโลยีการปรับปรุงพื้นผิวอนุภาคนาโนซิลิกา ซึ่งมีลักษณะเป็นขนแก้วขนาดเล็กจึงมีคุณสมบัติป้องกันการดูดซับและสะท้อนน้ำออกไป อีกทั้งจุดเด่นคือทนต่อแสงยูวีหรือไม่เสื่อมสภาพเมื่อสัมผัสแสงยูวีต่อเนื่องเป็นเวลานาน

นอกจากการต่อยอดใช้ในเชิงสาธารณประโยชน์และการท่องเที่ยวในพื้นที่ ยังสามารถต่อยอดในเชิงธุรกิจได้ เช่น กลุ่มอสังหาริมทรัพย์ ธุรกิจสีรวมถึงธุรกิจก่อสร้าง ที่เริ่มมีการประสานติดต่อเข้ามาแล้ว ส่วนในธุรกิจโซลาร์เซลล์มีผู้ประกอบการติดต่อเข้ามาเช่นกัน เนื่องจากแผงโซลาร์มีปัญหาฝุ่นเกาะและยากต่อการทำความสะอาด ทำให้ประสิทธิภาพของการผลิตไฟฟ้าลดลง แต่เมื่อเคลือบด้วยสารนาโนจะทำให้ประสิทธิภาพของการผลิตไฟฟ้าในฟาร์มเพิ่ม 5-11% ปัจจุบันทดสอบในมูลนิธิแม่ฟ้าหลวง จ.เชียงราย และอยู่ระหว่างขยายโครงการเคลือบแผงโซลาร์เซลล์ในพื้นที่ต่างๆ

“เป้าหมายที่ตั้งไว้คือจะร่วมกับกระทรวงพลังงาน ซึ่งกำลังวางแผนขยายกำลังการผลิตโซลาร์เซลล์จากปัจจุบัน 4,000 เมกะวัตต์ เพิ่มเป็น 12,725 เมกะวัตต์ แบ่งเป็น โซลาร์ภาคประชาชน 10,000 เมกะวัตต์ และโรงไฟฟ้าแสงอาทิตย์แบบทุ่นลอยซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่ อีกประมาณ 2,725 เมกะวัตต์ เราจะโฟกัสไปที่ตลาดโซลาร์เซลล์ ซึ่งคาดการณ์ว่าจะเติบโตขึ้นถึง 3 เท่าภายใน 17 ปี (ปี 2580) หากมีการเคลือบยืดอายุการใช้งานจะช่วยทำให้ลดต้นทุนด้านการบำรุงรักษาได้ชัดเจน" ธันยกร กล่าว