นักวิจัย: ดร. ศรชล โยริยะ
เรียบเรียงโดย: อิชย์ชญาน์ สินเจริญเลิศ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ
เถ้าลอยคืออะไร ?
เถ้าลอย (fly ash) เป็นเถ้าถ่านหินชนิดหนึ่งซึ่งเป็นวัตถุพลอยได้ (by-product) ที่เกิดจากกระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยการใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการเผาไหม้(combustion process) โดยในกระบวนการนี้พบเถ้าลอยในปริมาณที่สูงถึงร้อยละ 90โดยน้ำหนักของปริมาณเถ้าถ่านหินทั้งหมดเนื่องจากองค์ประกอบหลักทางเคมีของเถ้าลอยคือซิลิกอนไดออกไซด์(SiO2) อะลูมินัมออกไซด์(Al2O3) และเฟอร์ริกออกไซด์(Fe2O3)จึงนิยมนำกลับมาใช้ใหม่โดยใช้เป็นส่วนผสมในการผลิตปูนซีเมนต์หรือวัสดุก่อสร้าง
เซโนสเฟียร์คืออะไร ?
เซโนสเฟียร์ (cenosphere) เป็นองค์ประกอบที่มีมูลค่าค่อนข้างสูงที่พบอยู่ในเถ้าลอย เป็นวัตถุอนินทรีย์ซึ่งมีลักษณะเป็นอนุภาคกลมกลวง น้ำหนักเบาความหนาแน่นต่ำ (น้อยกว่า 1 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร) โดยทั่วไปมักพบเซโนสเฟียร์อยู่ในเถ้าลอยเพียงแค่ 0.1–2% โดยน้ำหนัก
เซโนสเฟียร์มีองค์ประกอบส่วนใหญ่ได้แก่ ซิลิกา อะลูมินา และเหล็กออกไซด์ สมบัติเด่นของวัสดุนี้คือเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดีทนต่อสารเคมีและแรงอัดที่สูงดูดซึมน้ำน้อยและไหลร่วนตัวได้ดีจึงมีการนำไปใช้งานอย่างหลากหลายในภาคอุตสาหกรรม
ทีมวิจัยคัดแยกเซโนสเฟียร์ออกจากเถ้าลอยอย่างไร ?
การคัดแยกเซโนสเฟียร์ออกจากเถ้าลอยถือเป็นการนำเอาวัสดุมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดและเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มให้แก่เถ้าลอยหรือวัสดุพลอยได้จากโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้า การคัดแยกเซโนสเฟียร์ออกจากเถ้าลอย แบ่งออกเป็น 2 กระบวนการได้แก่
1.กระบวนการคัดแยกแบบเปียก(Wet Separation Process)
หลักการคัดแยกแบบเปียกอาศัยความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างอนุภาคและตัวกลาง ทำให้คัดแยกได้ง่ายโดยใช้วิธีจม-ลอย และใช้น้ำเป็นตัวกลางในการคัดแยก เซโนสเฟียร์ที่คัดแยกด้วยวิธีนี้เป็นอนุภาคที่มีมวลเบามีความหนาแน่นต่ำกว่า 1 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตรเรียกว่าเซโนสเฟียร์ชนิดความหนาแน่นต่ำ
2.กระบวนการคัดแยกแบบแห้ง(Dry Separation Process)
หลักการคัดแยกแบบแห้งอาศัยความแตกต่างของขนาดและความหนาแน่นของอนุภาคโดยใช้ชุดอุปกรณ์การคัดแยกเถ้าลอยแบบแห้งด้วยระบบลมเหวี่ยงกระบวนการคัดแยกแบบแห้งนี้มีประโยชน์ในระยะยาวเนื่องจากไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม วัสดุที่คัดแยกได้ด้วยวิธีนี้เรียกว่าเซโนสเฟียร์ชนิดความหนาแน่นสูง มีความหนาแน่นระหว่าง 2-2.5 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
เซโนสเฟียร์จากเถ้าลอยนำไปใช้ประโยชน์อะไรบ้าง?
เซโนสเฟียร์มีสมบัติเด่นหลายด้านเช่น น้ำหนักเบา เป็นวัสดุกลมและกลวง ทนการกัดกร่อนต่อสารเคมี การนำความร้อนต่ำ มีคุณสมบัติเชิงกลด้านการรับแรงกดอัด จึงมีการนำไปใช้ประโยชน์อย่างหลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่นอุตสาหกรรมรถยนต์, คอมโพสิทเช่น เพื่อให้น้ำหนักเบาหรือเพิ่มความแข็งแรง, คอมโพสิทเกี่ยวกับอุปกรณ์หรือพาหนะทางน้ำ, อิฐทนไฟ, วัสดุกันเสียง, วัสดุก่อสร้าง,ส่วนผสมในปูนอุดรอยรั่ว,วัสดุกันความร้อน,วัสดุกันการลามไฟ, ส่วนผสมในซีเมนต์ อุตสาหกรรมขุดเจาะปิโตรเลียม
ติดต่อข้อมูลเพิ่มเติม
ดร. ศรชล โยริยะ
กลุ่มวิจัยเซรามิกและวัสดุก่อสร้าง
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ
โทร.+66 2 564 6500 ต่อ 4224
E-mail: sorachy@mtec.or.th
