กาง 4 กลุ่มงานวิจัย MTEC พลิกวัสดุศาสตร์ไทยตอบโจทย์ยั่งยืน

ดร.เติมศักดิ์ ศรีคิรินทร์ ผู้อำนวยการ MTEC
ดร.เติมศักดิ์ ศรีคิรินทร์ ผู้อำนวยการ MTEC

คณะผู้บริหารและสื่อเครือมติชน นำโดย “ปานบัว บุนปาน” กรรมการผู้จัดการ ร่วมพบปะผู้บริหาร-นักวิจัยศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (MTEC) พร้อมแลกเปลี่ยนมุมมองความเห็น ในการผลักดันเผยแพร่องค์ความรู้งานวิจัยในการนำไปใช้ขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศ ซึ่งได้เปิดเผยให้เห็นทิศทางการวิจัยพัฒนาหลัก 4 เรื่อง ของ MTEC ที่จะเป็นกำลังสำคัญของการขับเคลื่อนเศรษฐกิจใหม่ของชาติ นั่นคือ การวิจัยเพื่อพัฒนาอย่างยั่งยืน

“ประชาชาติธุรกิจ” ได้เรียบเรียงไฮไลต์สำคัญของทั้ง 4 เรื่องนี้ เพื่อชี้ให้เห็นภาพว่า MTEC กำลังนำเทคโนโลยีวัสดุขับเคลื่อนประเทศไทยยั่งยืน ก้าวสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutrality) และการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero) ได้อย่างไร

ระเบียบ ศก.-สังคมของโลกใหม่

“รศ.ดร.เติมศักดิ์ ศรีคิรินทร์” ผู้อำนวยการ MTEC กล่าวว่า MTEC มีความเชี่ยวชาญในการวิจัยพัฒนาวัสดุศาสตร์เป็นพื้นฐานสำคัญ การขับเคลื่อนงานวิจัยต้องเลือกโจทย์ที่ถูกต้อง สร้างประโยชน์ให้ได้ จะไม่มีการทำงานวิจัยเพื่องานวิจัย แต่ต้องเป็นงานเพื่อสร้างประโยชน์ จึงต้องมีกลไกสร้างการมีส่วนร่วมกับพันธมิตรภาคส่วนต่าง ๆ ให้นำไปสู่การลงทุนขยายผลทางเศรษฐกิจต่อ ทั้งบริษัทขนาดใหญ่ ตลอดจนเอสเอ็มอี

“เราเป็นหน่วยวิจัยและพัฒนา เรื่องการต่อยอดยังต้องพึ่งพาพันธมิตร หากบริษัท องค์กร หรือเอสเอ็มอีใดไม่มีทุนหรือหน่วยงานวิจัยพัฒนา เราก็จะเป็นหน่วยวิจัยให้ ด้วยมาตรฐานความลับทางการค้าที่ดี และจะเป็นกำลังสำคัญในการพัฒนาให้พวกเขาเหล่านั้นนำไปใช้งานสร้างประโยชน์ในภาพรวม”

“ดร.บัญชา ธนบุญสมบัติ” ผู้อำนวยการฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยี MTEC กล่าวด้วยว่า โจทย์งานวิจัยต้องมองไปข้างหน้าให้นำเทรนด์ แต่ก็ต้องตอบโจทย์สำคัญที่เป็นอยู่ ซึ่งปฏิเสธไม่ได้ว่าเรื่องของความยั่งยืน เศรษฐกิจหมุนเวียน และเงื่อนไข Carbon Neutrality และ Net Zero กำลังกลายเป็น “ข้อบังคับ” ของโลก ที่ล้วนมีเป้าหมายกำหนดว่าจะต้อง Net Zero ภายในกี่ปี จากข้อตกลงระดับนานาชาติที่ส่งผลต่อภาคเอกชน การผลิตและการส่งออกต้องมีการติดตามวัดผลตามมา กฎเกณฑ์เหล่านี้สร้างความเปลี่ยนแปลงและปั่นป่วนทั่วโลก จึงต้องมีการวิจัยและพัฒนาเพื่อตอบสนองภาคส่วนต่าง ๆ ของไทยให้ก้าวทัน

สร้างเครื่องมือวัด-ประเมินผล

คณะนักวิจัยของ MTEC ได้นำเสนอภาพรวมของการวิจัยจาก 4 กลุ่มงานที่เป็นแกนหลักในการขับเคลื่อนเป้าหมายความยั่งยืน Carbon Neutrality และ Net Zero ได้แก่ 1) การวิจัยเพื่อพัฒนาวิธีการวัดประเมินผล โดยสถาบันเทคโนโลยีและสารสนเทศเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน (TIIS) 2) การขับเคลื่อนเศรษฐกิจหมุนเวียน โดยกลุ่มวิจัยเทคโนโลยีโพลิเมอร์ขั้นสูง 3) “End of Waste” เพิ่มมูลค่ากากของเสียอุตสาหกรรม โดยกลุ่มวิจัยเซรามิกส์และวัสดุก่อสร้าง 4) โครงการยกระดับอุตสาหกรรมอย่างยั่งยืนด้วยแนวคิดอุตสาหกรรม 4.0 โดยทีมวิจัยระบบวิศวกรรมขั้นสูง กลุ่มวิจัยการออกแบบเชิงวิศวกรรมและการคำนวณ

ผลิตภัณฑ์
ผลิตภัณฑ์ก่อสร้างเพื่อสิ่งแวดล้อม ผลงานวิจัย MTEC

คณะผู้บริหาร สื่อเครือมติชน และ ทีมงานวิจัย MTEC หลังการร่วมรับฟังทิศทางการขับเคลื่อนผลงานวิจัย และเยี่ยมชมผลงานวิจัยของ MTEC

ในส่วนแรก ที่สำคัญและจะเป็นพื้นฐานให้ใช้ในการขับเคลื่อน Carbon Neutrality คือการวัดและประเมินผล “เราจะพัฒนาความเป็นกลางและลดการปล่อยคาร์บอนได้อย่างไร หากเราไม่รู้ว่าตอนนี้เราปลดปล่อยหรือมีคาร์บอนฟุตพรินต์อยู่เท่าไหร่ และจะลดอย่างไร”

ดังนั้นสถาบัน TIIS จึงเป็นผู้วางระบบบริหารจัดการข้อมูลด้านต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องแต่กระจัดกระจายหลายแหล่งเป็นฐาน ทั้งนี้เพื่อการพัฒนาระเบียบวิธีสำหรับประเมินผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม เศรษฐกิจ และสังคม และพัฒนากลุ่มตัวชี้วัดการพัฒนาที่ยั่งยืน (Sustainability Indicator Set) เช่น การพัฒนาค่าฟุตพรินต์วัสดุของประเทศไทย (MATERIAL FOOTPRINT: MF), การประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมตลอดวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์ (Life Cycle Impact Assessment: LCIA), ตัวชี้วัดความยั่งยืนตามแนวทางปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง (Sufficient Economy Index: SEI), วิธีการประเมินขยะอาหาร (Food Waste Methodology), การทบทวนบริการของระบบนิเวศ (Ecosystem Service Review: ESR) เป็นต้น

ตัวฐานข้อมูลจะมีการเชื่อมข้อมูลสารสนเทศกับพาร์ตเนอร์หน่วยงานและสถาบันการศึกษาต่าง ๆ ในการใช้ วิเคราะห์ เชื่อมโยง และประยุกต์ใช้เพื่อการผลิตและบริโภคที่ยั่งยืนในระบบสู่เศรษฐกิจหมุนเวียน

สุดท้ายเครื่องมือสำหรับวัดผล เหล่านี้จะนำไป บริการเทคนิค วิเคราะห์ ถ่ายทอด และประเมินสมรรถนะเพื่อความยั่งยืน ของพาร์ตเนอร์ส่วนต่าง ๆ ทั้งรัฐ-เอกชน เพื่อเพิ่มขีดความสามารถด้านการจัดการสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาที่ยั่งยืน เช่น การประเมินวัฏจักรชีวิตของวัสดุ-สินค้า วัดคาร์บอนฟุตพรินต์ขององค์กร คาร์บอนฟุตพรินต์ของผลิตภัณฑ์ เป็นต้น

“ขยะพลาสติก” โจทย์สำคัญ

โมเดลเศรษฐกิจ BCG (Bio-Circular-Green) เป็นวาระสำคัญในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศ ซึ่งในส่วนที่เป็นเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy-CE) ก็กลายเป็นกติกาการค้าของโลก และกำลังทวีความเข้มข้นขึ้น

คู่ค้าในหลายประเทศมีเงื่อนไขให้สินค้าต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับวงจรของวัสดุในผลิตภัณฑ์หรือบริการ จะต้องมีการจัดการสารเคมีที่ดี และจัดการของเสียตลอดวงจรชีวิตของวัสดุลดการปล่อยสารเคมีออกสู่อากาศ น้ำ และดิน เพื่อลดผลกระทบด้านลบต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมให้เหลือน้อยที่สุด

หลายประเทศมีการสนับสนุนแผน CE Initiatives เช่น ในจีน มีการแบนขยะพลาสติกตั้งแต่ปี 2008 มีแผนยุทธศาสตร์และกฎหมายการส่งเสริม CE ทั้งกำลังทำมาตรการเพื่อฟื้นฟูและนำแบตเตอรี่รถ EV มาใช้ใหม่ หรือในสหภาพยุโรปเองก็มีแผนปฏิบัติการ ญี่ปุ่นมีกรอบทำงานสำหรับเศรษฐกิจหมุนเวียน และ ISO ก็ได้เริ่มพูดคุยกับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียในการจัดทำมาตรฐานผลิตภัณฑ์หมุนเวียน

ส่วนที่ต้องย้ำก็คือ CE ไม่ใช่ระบบการ “รีไซเคิล” วัสดุพลาสติกแล้วจบเท่านั้น แต่ต้องวิเคราะห์วงจรชีวิตของวัสดุเหล่านั้นบนฐานทรัพยากรที่มีในประเทศ ตั้งแต่มีเม็ดพลาสติกเท่าไหร่ ผลิตอะไร และถูกนำกลับไปใช้ใหม่อย่างไร

ตลอดทั้งห่วงโซ่แห่งคุณค่า (Value Chain) ต้องคิดทั้งระบบ และหลายระบบบนฐานทรัพยากรที่มีอยู่ นำของเหลือทิ้งจากกระบวนการหนึ่งไปใช้เป็นวัตถุดิบของอีกกระบวนการหนึ่ง มีการตั้งเป้าหมายในการจัดการของเสียผ่านการออกแบบวัสดุ ผลิตภัณฑ์ และโมเดลธุรกิจที่ดีกว่าเดิม

MTEC เข้าไปเกี่ยวข้องกับ CE เริ่มจากการวิจัยและพัฒนากระบวนการ PCR คุณภาพสูง หรือการรีไซเคิลพลาสติกสำหรับผู้บริโภค แปรรูปวัตถุดิบที่ใช้ทำวัสดุบรรจุภัณฑ์ใหม่ พัฒนาการออกแบบแนวคิดเกี่ยวกับการหมุนเวียน และสร้างเครือข่ายคุณค่าของเศรษฐกิจหมุนเวียนร่วมกับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภค รวมถึงเข้าไปมีส่วนร่วมในระดับขับเคลื่อนนโยบาย

ในบริบทประเทศไทย MTEC กำลังโฟกัสผลิตภัณฑ์พลาสติก ยางและสิ่งทอ โดยมีการร่วมมือกับหลายภาคส่วนเพื่อออกแบบและพัฒนาวัสดุที่ปลอดภัยและเหมาะกับ CE ซึ่งไม่ใช่แค่การนำเทคโนโลยีโพลิเมอร์มาหาว่าควรผลิตอะไรและอย่างไร ให้ได้วัสดุที่ดี

แต่ต้องมีการพัฒนาระเบียบวิธีสำหรับเชื่อมโยงข้อมูลของวัสดุนั้น ๆ ตั้งแต่ต้นทาง ตรวจสอบคัดกรอง เพื่อช่วยบ่งชี้ว่าวัสดุแต่ละอย่างจะไปอยู่ที่ใดบ้าง และติดตามได้ว่ามีการหมุนเวียนใช้อย่างไร มีระบบรับประกันตลอดอายุผลิตภัณฑ์ (EOL)

หากวัสดุไทยที่ใช้ในการทำผลิตภัณฑ์หรือบริการมีความเหมาะสม ติดตามย้อนหลัง และประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม สามารถหมุนเวียนไปใช้ใหม่ได้ ก็จะยังประโยชน์ในการแสดง Circular Performance ในเวทีโลก และสามารถประเมินภาพของการปลดปล่อยคาร์บอนจากการลดผลิต เพราะไม่ต้องทิ้งวัสดุโดยไม่จำเป็น

เพิ่มมูลค่ากากของเสียอุตสาหกรรม

สำหรับวัสดุที่จำเป็นต้อง “ทิ้ง” โดยเฉพาะของเสียอุตสาหกรรม ที่สร้างปัญหาการลักลอบฝังกลบ หรือการนำเข้ามาทิ้งในประเทศอย่างมากจะทำอย่างไร

ในเรื่องนี้ MTEC มีการวิจัยและพัฒนา ระบบการบริหารจัดการ ในการนำไปสู่ระบบจัดการกากอุตสาหกรรม Waste Management แบบครบวงจร และการนำกากอุตสาหกรรมไปใช้ใหม่ (Waste Utilization) ที่มีความเป็นไปได้เชิงธุรกิจ เมื่อกากอุตสาหกรรมมีมูลค่าเพิ่มทางเศรษฐกิจ จะนำไปสู่การลดทิ้ง และนำกลับมาใช้ใหม่ในเศรษฐกิจ CE

ตัวอย่างเช่น อุตสาหกรรมอาหารกระป๋อง อย่างทูน่ากระป๋อง ที่มีผู้ผลิตรายใหญ่ระดับโลกต้องทิ้ง “ก้างปลา” จำนวนมหาศาล MTEC ได้สร้างความร่วมมือระหว่างบรรษัททูน่าและอุตสาหกรรมเซรามิก พัฒนาวัสดุจากก้างปลาทูน่าให้เป็นภาชนะ Bone China (เป็นเซรามิกที่พัฒนาในฝั่งยุโรปมีส่วนผสมของเถ้ากระดูกทำให้เนื้อผลิตภัณฑ์มีความขาว และโปร่งใสมากกว่า)

หรือกากยิปซัมจากการผลิตกรดอินทรีย์ ที่มักจะนำมาทิ้งเต็มพื้นดิน MTEC ก็มีการพัฒนาวิธีการเรียงตัวใหม่ของวัสดุเพื่อสร้างเป็นวัสดุก่อสร้างยิปซัมบอร์ด

แม้ว่าตัวอย่างที่ยกมาจะเริ่มขึ้นในกลุ่มอุตสาหกรรมใหญ่ แต่ก็เป็นแนวโน้มสำคัญที่นำไปสู่การจัดการของเสียที่ปลายทางขนาดใหญ่ ที่ชี้ให้เห็นการพัฒนาแพลตฟอร์มรูปแบบเศรษฐกิจหมุนเวียน (CE/AI Platform) เพื่อให้ผู้เกี่ยวข้องได้ใช้ประโยชน์ ทั้งพัฒนารูปแบบความร่วมมือใน Value Chain เพื่อหาศักยภาพและปรับใช้กับผู้ผลิตและผู้บริโภคเพื่อสร้างระบบเศรษฐกิจหมุนเวียนที่มีผลกระทบสูง เนื่องจากการผลิตในภาคอุตสาหกรรมมีปริมาณมาก

MTEC ยังต้องเข้าไปมีส่วนพัฒนาปัจจัยเอื้อ เช่น มาตรฐานผลิตภัณฑ์ เพราะเมื่อมีการนำของเสียอุตสาหกรรมหนึ่งมาใช้ในอีกอุตสาหกรรมหนึ่งจะต้องมีการสร้างความมั่นใจว่าวัสดุ-ผลิตภัณฑ์ใหม่มีคุณภาพที่ใช้ได้ดี สร้างผลกระทบต่อเศรษฐกิจ และส่งแรงต่อการเปลี่ยนผ่านไปสู่ธุรกิจเศรษฐกิจ CE

“โรงงานอัจฉริยะ” ลดปล่อยคาร์บอน

นอกจาก MTEC จะมีความเชี่ยวชาญทางด้านวัสดุศาสตร์แล้วยังให้ความสำคัญกับการพัฒนาด้านดิจิทัล-เอไอ-ออโตเมชั่น ด้วยโครงการยกระดับอุตสาหกรรมอย่างยั่งยืนด้วยแนวคิดอุตสาหกรรม 4.0

ไม่อาจปฏิเสธได้ว่าภาคส่วนที่มีการปลดปล่อยคาร์บอนมากที่สุดคือภาคการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม ดังนั้นแนวคิดของ โรงงานอุตสาหกรรม 4.0 คือ การเปลี่ยนแปลงการผลิตทางอุตสาหกรรมที่เชื่อมโยงข้อมูลดิจิทัล เช่น ข้อมูลจาก ERP, ห่วงโซ่อุปทาน และการบริการลูกค้า

ระบบการเชื่อมโยงข้อมูลนี้จะสร้างสิ่งใหม่ ระดับข้อมูลเชิงลึกและการมองเห็นโดยการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อปรับปรุงการตัดสินใจการผลิต การวางแผน การวางแผนธุรกิจ และกลยุทธ์ ทำให้สามารถควบคุมต้นทุนพลังงาน พยากรณ์สิ่งที่อาจจะเกิด เช่น การสึกหรอของเครื่องจักร หรือการคำนวณการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ท้ายที่สุดคือการทำให้โรงงานใช้ทรัพยากรได้คุ้มค่ามากขึ้น แน่นอนว่าจะนำไปสู่การลดการปลดปล่อยคาร์บอนได้

แต่แพลตฟอร์มโรงงาน 4.0 มีราคาสูง ต้องพึ่งพาเซ็นเซอร์ และการวางระบบที่ซับซ้อนอย่างมาก MTEC มีพาร์ตเนอร์ที่สามารถผลิตเซ็นเซอร์ต่าง ๆ ได้ในราคาที่ถูกลง สำหรับติดตั้งบนเครื่องจักร และได้มีการออกแบบแพลตฟอร์ม RCMate 4.0 เป็นต้นแบบในการใช้งานเพื่อประเมินความเสี่ยงและพยากรณ์การผลิตของเครื่องจักรภายในโรงงานได้ด้วยการพัฒนาเอไอประมวลผลภายใน

เอไอที่ประมวลผลจากฐานข้อมูลเซ็นเซอร์ที่ MTEC ได้ทำการวิจัยอยู่นี้ต่อยอดไปสู่อุตสาหกรรมอื่นได้ เช่น ในภาคเกษตรกรรม มีการพัฒนาโครงการ Terra แพลตฟอร์มหุ่นยนต์อัตโนมัติสำหรับตรวจจับวัชพืชในแปลงอ้อย ทำให้สามารถพ่นสารกำจัดได้เฉพาะจุดที่มีวัชพืช ลดการใช้สารเคมีและประหยัดเวลา ขณะนี้พัฒนาสำเร็จแล้ว กำลังมองหาพาร์ตเนอร์ที่สามารถผลิตในเชิงพาณิชย์ได้


ทั้งมีแพลตฟอร์มสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ ที่สามารถพยากรณ์สภาพอากาศได้จากฐานข้อมูล SQL แล้วทำแมชชีนเลิร์นนิ่งเป็นเอไอเฉพาะด้าน คำนวณศักยภาพแสงแดดเพื่อวางแผนการผลิตไฟฟ้า อย่างแม่นยำ และคุ้มค่ามากยิ่งขึ้น