ในโลกอุตสาหกรรมยุคใหม่ “สารหล่อลื่น” ไม่ได้ทำหน้าที่เพียงลดแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของเครื่องจักรเท่านั้น แต่ยังกลายเป็นตัวชี้วัดสำคัญของความยั่งยืนและการดำเนินธุรกิจอย่างรับผิดชอบ ภายใต้กระแสการเปลี่ยนผ่านสู่โมเดลเศรษฐกิจ BCG (Bio-Circular-Green Economy) ที่ได้รับความสำคัญในระดับโลก อุตสาหกรรมสารหล่อลื่นซึ่งเดิมพึ่งพาวัตถุดิบจากทรัพยากรฟอสซิลเป็นหลักจึงกำลังเผชิญจุดเปลี่ยนสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
นวัตกรรม “PALMGREASE” จาระบีชีวภาพจากน้ำมันปาล์มของไทย จึงถูกพัฒนาขึ้นในฐานะทางเลือกใหม่ที่ยกระดับน้ำมันปาล์มจากพืชเศรษฐกิจสำคัญของประเทศสู่ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมมูลค่าสูง พร้อมตอบโจทย์ทั้งด้านสมรรถนะของสารหล่อลื่นและเป้าหมายความยั่งยืนในระดับสากล
จากปาล์มน้ำมันสู่จาระบีชีวภาพ: ศูนย์เทคโนโลยีพลังงานแห่งชาติ (ENTEC) สวทช. ได้ดำเนินการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตจาระบีชีวภาพ (Bio-based grease) จากน้ำมันปาล์มของไทยให้มีสมรรถนะเทียบเท่าจาระบีเชิงพาณิชย์ การพัฒนานี้ไม่ใช่เพียงนำน้ำมันพืชมาผสมเป็นสารหล่อลื่น แต่เป็นการบูรณาการองค์ความรู้ในการออกแบบสูตรและโครงสร้างของจาระบี เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีสมรรถนะการหล่อลื่นสูง มีความเสถียรทางเคมี และเหมาะสมต่อการใช้งานในสภาวะอุตสาหกรรม พร้อมคุณสมบัติการย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และสอดคล้องกับแนวทางอุตสาหกรรมยุคใหม่ที่มุ่งลดการปล่อยคาร์บอน (Carbon Footprint) อย่างเป็นรูปธรรม
ความสำคัญของจาระบีในอุตสาหกรรม: จาระบีเป็นสารหล่อลื่นสำคัญที่ช่วยให้เครื่องจักรทำงานได้อย่างราบรื่น ตั้งแต่เครื่องจักรกลเกษตร เครื่องจักรก่อสร้าง ไปจนถึงระบบกลไกในโครงสร้างพื้นฐานต่าง ๆ อย่างไรก็ตาม จาระบีส่วนใหญ่ในปัจจุบันผลิตจากน้ำมันแร่ (Mineral oil) ซึ่งเป็นทรัพยากรจากฟอสซิลที่มีจำกัด และมีคุณสมบัติย่อยสลายได้ยาก (Non-biodegradable) เมื่อเกิดการรั่วไหลระหว่างการใช้งาน สารหล่อลื่นเหล่านี้อาจตกค้างในดินหรือแหล่งน้ำเป็นเวลานานและส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศ ขณะเดียวกัน ประเทศไทยยังต้องพึ่งพาการนำเข้าน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานจากต่างประเทศ ทำให้ภาคอุตสาหกรรมต้องเผชิญความเสี่ยงจากความผันผวนของราคาพลังงานโลกและอัตราแลกเปลี่ยน รวมถึงแนวโน้มมาตรฐานการค้าระดับสากลที่ให้ความสำคัญกับความยั่งยืน เช่น แนวทาง ESG (Environmental, Social, and Governance) กำลังมีบทบาทมากขึ้น ส่งผลให้ผู้ประกอบการจำเป็นต้องมองหาทางเลือกของสารหล่อลื่นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อรักษาขีดความสามารถในการแข่งขันในอนาคต
แนวทางการพัฒนาจาระบีชีวภาพ PALMGREASE: ENTEC สวทช. วางแนวทางการพัฒนาจาระบีชีวภาพเป็นลำดับขั้น เพื่อรองรับการใช้งานในภาคอุตสาหกรรมที่หลากหลาย ตั้งแต่การใช้งานทั่วไปไปจนถึงการใช้งานเฉพาะทาง ดังนี้
- ระยะเริ่มต้น (Foundational Bio-Grease): มุ่งพัฒนาสูตรจาระบีพื้นฐานที่ยังไม่มีการปรับแต่งด้วยสารเติมแต่ง ให้มีลักษณะเป็นจาระบีอเนกประสงค์ และมีคุณสมบัติเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรม มอก. 713-2541
- ระยะยกระดับ (High-Performance Bio-Grease): ต่อยอดการพัฒนาสูตรจาระบีให้มีสมรรถนะสูงขึ้นสำหรับสภาวะการทำงานที่มีภาระงานสูง โดยเพิ่มความสามารถในการรับแรงกด การยึดเกาะผิวโลหะ และความทนทานต่อความชื้นและการกัดกร่อน เพื่อรองรับการใช้งานในเครื่องจักรอุตสาหกรรมหนัก
- ระยะพัฒนาเฉพาะทาง (Specialty Grade Bio-Grease): พัฒนาจาระบีสำหรับการใช้งานเฉพาะทางที่มีมูลค่าสูง เช่น จาระบีเกรดอาหาร (Food-grade grease) ที่สามารถใช้งานในกระบวนการผลิตอาหารได้อย่างปลอดภัย แม้ในกรณีที่อาจเกิดการปนเปื้อนโดยไม่ได้ตั้งใจ
สมบัติและสมรรถนะของจาระบีชีวภาพ PALMGREASE: ทีมวิจัยได้ทดสอบสมบัติทางกายภาพและสมรรถนะการใช้งานของจาระบีชีวภาพ PALMGREASE ตามวิธีมาตรฐานสากล เพื่อประเมินศักยภาพของผลิตภัณฑ์สำหรับการใช้งานจริง โดยผลการทดสอบสำคัญประกอบด้วย
- การย่อยสลายทางชีวภาพ: ผลการทดสอบตามวิธี OECD 301B แสดงว่าผลิตภัณฑ์สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้มากกว่า 60% ภายในช่วงเวลาการทดสอบ ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ Readily Biodegradable
- ความทนทานต่ออุณหภูมิ: มีค่าจุดหยด (Dropping Point) ประมาณ 197–198°C สูงกว่าค่าขั้นต่ำตามมาตรฐาน มอก. 713-2541 (180°C) สะท้อนถึงความสามารถของจาระบีในการคงสภาพภายใต้อุณหภูมิการทำงานที่ค่อนข้างสูง
- ความสามารถในการต้านทานน้ำ: ค่าการชะล้างด้วยน้ำ (Water Washout) อยู่ในช่วงประมาณ 3–0.5 % แสดงถึงความสามารถของจาระบีในการยึดเกาะผิวโลหะและไม่ถูกชะล้างออกได้ง่ายเมื่อสัมผัสน้ำ
- สมบัติด้านความปลอดภัยในการใช้งาน: มีค่าจุดวาบไฟ (Flash Point) ประมาณ 284°C บ่งชี้ถึงความเสถียรของผลิตภัณฑ์และความปลอดภัยในการใช้งานในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง
การขับเคลื่อนเศรษฐกิจฐานรากสู่ความยั่งยืนระดับประเทศ: การก้าวจากน้ำมันปาล์มดิบสู่ PALMGREASE สร้างแรงกระเพื่อมเชิงบวกที่ครอบคลุมทุกมิติ
- มิติเศรษฐกิจ: สร้าง Demand ใหม่ให้กับปาล์มน้ำมันของไทย โดยเพิ่มมูลค่าผลผลิตทางการเกษตรผ่านการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูง (High value-added products) และขยายโอกาสการใช้ประโยชน์ในภาคอุตสาหกรรม
- มิติสิ่งแวดล้อม: จาระบีชีวภาพที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เป็นทางเลือกของสารหล่อลื่นที่ช่วยลดการพึ่งพาผลิตภัณฑ์จากปิโตรเลียม และลดความเสี่ยงของการสะสมสารเคมีที่ย่อยสลายยากในสิ่งแวดล้อม
- มิติความยั่งยืน: การพัฒนาสารหล่อลื่นจากทรัพยากรชีวภาพภายในประเทศสอดคล้องกับแนวทางเศรษฐกิจชีวภาพและอุตสาหกรรมสีเขียว และสะท้อนศักยภาพของเทคโนโลยีไทยในการขับเคลื่อนการพัฒนาอย่างยั่งยืนของประเทศ
“การพัฒนา PALMGREASE เป็นตัวอย่างของการนำทรัพยากรชีวภาพของประเทศมาต่อยอดสู่ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่มีมูลค่าสูงและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม” ดร.ปานชีวา อุดมทรัพย์
ข้อมูลโดย ดร.ปานชีวา อุดมทรัพย์ นักวิจัย ทีมวิจัยเทคโนโลยีเชื้อเพลิงสะอาดและเคมีขั้นสูง ENTEC สวทช.
เรียบเรียงโดย สมชัย เมาไพร งานสื่อสารการวิจัย ฝ่ายประชาสัมพันธ์ สวทช.
อาร์ตเวิร์กโดย สมชัย เมาไพร
ภาพประกอบโดย สมชัย เมาไพร ดร.ปานชีวา อุดมทรัพย์ และภาพจาก Generative AI
