ฉลากอัจฉริยะ-ถ่านชีวภาพพลังสูง นวัตกรรมนาโนเทคสู่อนาคต

ฉลากอัจฉริยะ (RFID Tag) บ่งชี้เวลา-อุณหภูมิ และสามารถบันทึกความจำ ย้อนดูประวัติของสินค้าระหว่างการขนส่ง เป็นผลิตภัณฑ์ที่พัฒนามาจากงานวิจัย โดย “Cleantech & Beyond” หนึ่งในสตาร์ตอัปของ บริษัท วิสอัพ จำกัด

จัดตั้งโดยสถาบันวิทยสิริเมธี ซึ่งเป็นความร่วมมือของภาครัฐกับภาคเอกชน ที่ต้องการยกระดับความสามารถของ RFID Tag และผลักดันงานวิจัยที่ใช้เทคโนโลยีนาโนให้สามารถสู่ตลาดกลุ่มธุรกิจค้าปลีก คลังสินค้า หรืองานอีเวนต์อย่างเป็นรูปธรรม

นอกจากนี้แล้ว นักวิจัยจากศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) มีการต่อยอดนำวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรมาพัฒนาเป็น “ถ่านชีวภาพ” ทดแทนถ่านหิน ลดต้นตอฝุ่น PM2.5 ตอบโจทย์ BCG เพื่อความยั่งยืนอีกด้วย

ทั้ง 2 นวัตกรรมเป็นตัวอย่างที่จัดแสดงในงาน NanoThailand 2023 ที่นาโนเทค สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ร่วมกับสมาคมนาโนเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย สถาบันวิทยสิริเมธี จัดขึ้นภายใต้กรอบแนวคิด “Nanotechnology for Sustainable World”

ฉลากอัจฉริยะ

ผศ.พิชญ พัฒนสัตยวงศ์ ผู้ก่อตั้งบริษัท คลีนเทค แอนด์ บียอนด์ จำกัด สตาร์ตอัปในความดูแลของบริษัท วิสอัพ จำกัด จัดตั้งโดยสถาบันวิทยสิริเมธี กล่าวว่า Digital Temperature Indicator หรือ DTI ที่ได้พัฒนาขึ้นเป็นฉลากอัจฉริยะ ที่สามารถใช้ระบุตัวตนสินค้า อุปกรณ์ หรือสิ่งของที่นำฉลากไปติด

โดยสามารถบ่งชี้เมื่ออุณหภูมิสูงเกินค่าวิกฤติได้ ทำงานได้ตลอดเวลาโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ สามารถใช้งานได้กับระบบการสื่อสารไร้สายทั้งชนิด RFID และ NFC ช่วยให้ติดตามอุณหภูมิตัวสินค้าหรือสิ่งของต่างๆ เป็นรายชิ้น

เมื่อสินค้าสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด DTI จะแสดงสถานะอุณหภูมิทั้งในรูปแบบการเปลี่ยนสี และการเปลี่ยนสถานะดิจิทัล โดยไม่มีการผันกลับถึงแม้อุณหภูมิจะกลับมาสู่ค่าปกติ

“เนื่องจากการขนส่งสิ่งของบางประเภท ความร้อนหรืออุณหภูมิที่สูงเกินไป เป็นสิ่งที่ต้องระวังอย่างยิ่ง เช่น การขนส่งถุงเลือด ชีววัตถุ ขนส่งยา วัคซีน หรือสินค้าประเภทน้ำหอม เครื่องสำอาง อาหารมูลค่าสูง ผลไม้

เช่น ทุเรียน ที่ต้องตรวจสอบไม่ให้อุณหภูมิเกินกว่าค่าที่กำหนด รวมถึงการตรวจสอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ไฟฟ้า สายไฟ มอเตอร์ ในภาคอุตสาหกรรม ที่ต้องติดตามอยู่เสมอว่ามีความร้อนสูงผิดปกติหรือไม่ ก็สามารถนำ DTI นี้ไปติดเพื่อตรวจวัดอุณหภูมิได้”

จุดเด่นของฉลากที่ทีมวิจัยออกแบบคือ ฉลากสามารถบันทึกความจำ เพื่อย้อนดูประวัติการเดินทางของสินค้าได้ ผศ.พิชญ เล่าว่า คลีนเทค แอนด์ บียอนด์ เป็นรายแรกของโลกที่สามารถเพิ่มฟังก์ชันดังกล่าวโดยไม่จำเป็นต้องใช้เมมโมรี่การ์ด ฉลากสามารถบันทึกความจำในตัวของมันเองและเชื่อมโยงไปโชว์ผลในระบบ

“ตอนนี้เราสามารถพูดได้ว่าผลิตภัณฑ์มีความแตกต่างจากฉลากตรวจจับสินค้าตามท้องตลาด ด้วยฟังก์ชันที่แตกต่างนี้จะเป็นจุดแข็งของไทยที่สามารถแข่งขันกับต่างประเทศได้ ขณะนี้ญี่ปุ่นให้ความสนใจฉลากของเราเป็นอย่างมาก

นอกจากใช้กับงานสินค้าที่ต้องควบคุมอุณหภูมิแล้วก็ยังใช้กับสินค้าทั่วไปอย่างเช่น การนับจำนวนสินค้าของร้านเสื้อผ้าในห้างโดยที่สามารถวางแค่ตะกร้าที่มีเสื้อผ้าอยู่ข้างใน ผู้ขายก็สามารถทราบได้โดยไม่ต้องนำเสื้อผ้าออกมาตรวจเช็กแต่ละชิ้น เพราะมีสลากติดอยู่ทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์ตรวจจับ บอกสถานะได้”

ในการพัฒนาฉลากอัจฉริยะนี้ ได้รับทุนสนับสนุนจากสำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.) และ หน่วยบริหารและจัดการทุนด้านการเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของประเทศ (บพข.)

ถ่านชีวภาพ

สัญชัย คูบูรณ์ ทีมวิจัยตัวเร่งปฏิกิริยา กลุ่มวิจัยการเร่งปฏิกิริยาและการคำนวณระดับนาโน ศูนย์นาโนเทคโนโลยีฯ กล่าวว่า โรงไฟฟ้าชีวมวลมักประสบปัญหาจากการใช้ชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงโดยตรงในการผลิตกระแสไฟฟ้า จึงทำให้ทีมวิจัยพัฒนาเชื้อเพลิงที่สามารถใช้ทดแทนถ่านหินที่กำลังจะถูกจำกัดการใช้งานในอนาคตอันใกล้ โดย “ถ่านชีวภาพ” จะเข้ามาตอบความโจทย์ความต้องการ และลดข้อจำกัดของผู้ใช้ชีวมวลในปัจจุบัน

ถ่านชีวภาพ (BioCoal) คือ เชื้อเพลิงแข็งชีวภาพ ที่มีสมบัติต่างๆ ใกล้เคียงกับถ่านหิน ผลิตโดยกระบวนการที่เรียกว่า ทอร์รีแฟคชัน (Torrefaction) ซึ่งเป็นการปรับปรุงคุณภาพและเปลี่ยนรูปชีวมวลผ่านกระบวนการทางเคมีความร้อน โดยให้ความร้อนแก่ชีวมวลในสภาวะไร้ออกซิเจนหรือจำกัดออกซิเจน (อากาศ) ในช่วงอุณหภูมิ 200-300 องศาเซลเซียส 

ทีมวิจัยนำของเหลือใช้ทางการเกษตร เช่น ใบอ้อย ใบข้าวโพด เหง้ามันสำปะหลัง ทะลายปาล์ม ไม้โตไวตระกูลกระถิน เปลือกไม้ยูคาลิบตัส โดยหาสภาวะที่เหมาะสม รวมถึงพัฒนาเทคโนโลยีระบบผลิตถ่านชีวภาพที่สามารถต่อยอดสู่การใช้งานจริงในระดับอุตสาหกรรม

“ถ่านชีวภาพมีโอกาสทางการตลาดที่น่าสนใจ เพราะสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงสะอาดเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าหรือความร้อน เช่น ในโรงไฟฟ้าชีวมวล โรงไฟฟ้าถ่านหิน หรืออุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ใช้ความร้อนในกระบวนการผลิต ซึ่งมีความต้องการทางการตลาดสูงในประเทศไทย

ขณะเดียวกันยังส่งเสริมให้เกษตรกรนำชีวมวลมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ลดการเผาชีวมวลทิ้งในที่โล่งแจ้ง ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดฝุ่น PM2.5 อีกทั้งการใช้ถ่านชีวภาพทดแทนถ่านหินยังสามารถลดปัญหาการเกิดสภาวะโลกร้อนและมลพิษทางอากาศได้อีกด้วย” สัญชัย ชี้จุดสรุป

นาโนเทคโนโลยี

ภาวดี อังค์วัฒนะ รองผู้อำนวยการศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ กล่าวว่า การประชุมวิชาการฯ วัตถุประสงค์เพื่อตอบโจทย์ในด้านการแลกเปลี่ยนและเผยแพร่ความรู้ทางวิชาการ ผลงานวิจัย รวมทั้งการนำความรู้ด้านนาโนเทคโนโลยีไปประยุกต์จากหน่วยงานภาครัฐและเอกชน ทั้งในประเทศและต่างประเทศ และนำไปสู่การสร้างความร่วมมือการวิจัยกับทั้งภายในและภายนอกประเทศ 

ตลอดจนนำไปสู่ความร่วมมือระหว่างกันในอนาคต เพื่อขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางด้านนาโนเทคโนโลยีของโลก และของไทย ที่เป็นพันธกิจหลักของศูนย์ฯ