ข่าวเทคโนโลยี - ล่าสุด ได้มีงานวิจัยและพัฒนาที่สามารถนำไปแก้ไขปัญหาดังกล่าวได้ เรียกว่า  “นวัตกรรมหัวเผาแห่งอนาคต” ใช้ในอุตสาหกรรมขนาดกลางและขนาดย่อม ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนค่าแก๊สหุงต้มให้กับผู้ประกอบการได้มากกว่า 20%  โดยเป็นผลงานวิจัยของ ศ.ดร.สำเริง จักรใจ หัวหน้าสาขาวิชาวิศวกรรมอุณหภาพและพลังงาน จากภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)

กระบวนการเผาไหม้นั้น ถือว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการดำรงชีพของมนุษย์และคงปฏิเสธไม่ได้ว่า มนุษย์ต้องพึ่งกระบวนการเผาไหม้เพื่อเปลี่ยนพลังงานเคมีที่มีอยู่ในเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงานความร้อนและนำไปใช้ประโยชน์  หรือพูดได้ว่ากระบวนการเผาไหม้นั้นเกิดขึ้นมาพร้อมๆกับโลก เนื่องจากมนุษย์มีความจำเป็นและมีความต้องการใช้พลังงานความร้อนในการดำรงชีพ ไม่ว่าในกิจกรรมใดๆ ล้วนต้องอาศัยกระบวนการเผาไหม้ในการขับเคลื่อนทั้งสิ้น และต้องยอมรับว่าทั่วโลกกว่า 90% ต้องพึ่งกระบวนการเผาไหม้ในการสร้างพลังงานความร้อนไม่ว่าจะใช้เชื้อเพลิงชนิดใดล้วนต้องพึ่งกระบวนการเผาไหม้ทั้งสิ้น  ยกเว้นกรณีที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์เป็นเชื้อเพลิง

“ดังนั้น เมื่อเราต้องพึ่งกระบวนการเผาไหม้ จึงต้องการ “หัวเผา” ที่ดี และมีประสิทธิภาพ ซึ่งหมายถึงการมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูง และต้องมีมลพิษต่ำที่สุด เพื่อให้การใช้พลังงานไม่สูญเปล่าและไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม จึงเป็นที่มาของงานวิจัยดังกล่าวจนนำมาสู่ นวัตกรรมหัวเผาแห่งอนาคต”

สำหรับ “นวัตกรรมหัวเผาแห่งอนาคต” ที่ถือเป็นผลงานวิจัยเด่น  คือ เทคโนโลยี “หัวเผาเวนจูรี สมรถนะสูง ชนิดมีการอุ่นอากาศโดยการแผ่รังสีความร้อนจากวัสดุพรุน หรือ เตาแก๊สประสิทธิภาพสูง แบบมีการหมุนเวียนความร้อนโดยใช้วัสดุพรุน” ที่ได้มีการนำไปใช้แล้วในอุตสาหกรรมทอดกระเทียมเจียวตั้งแต่ปี 2546 ที่ผ่านมา ส่งผลให้ผู้ประกอบการดังกล่าว สามารถประหยัดค่าแก๊สหุงต้มลงได้จากเดิมที่มีค่าใช้จ่ายสูงถึงปีละกว่า 1 ล้านบาท ลดลงเหลือประมาณ 7แสนบาท หรือลดลงได้ 3 แสนบาทต่อปี เฉลี่ยลดลงกว่า 20% ของค่าแก๊สทั้งหมด นอกจากนี้ยังลดระยะเวลาในการผลิตให้สั้นลง ช่วยเพิ่มผลผลิตได้มากขึ้น รวมทั้งยังช่วยให้สภาพแวดล้อมในการทำงานดีขึ้น

ผลสำเร็จจากงานวิจัยชิ้นแรกดังกล่าวได้ถูกนำมาพัฒนาต่อยอด เพื่อให้การเผาไหม้มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นกว่าเดิม  เรียกว่า “หัวเผาวัสดุพรุนประเภทเหนี่ยวนำอากาศด้วยตัวเองชนิดเปลวไฟติดฝังภายในวัสดุพรุน” ถือเป็นการพัฒนาหัวเผาในรุ่นที่สอง  ซึ่งหัวเผานี้มีความแตกต่างจากหัวเผารุ่นแรก ตรงที่มีการฝังเปลวไฟไว้ในตัววัสดุพรุน ทำให้ขณะเผาไหม้จะมีการแผ่รังสีความร้อนที่รุนแรงมากกว่าหัวเผารุ่นแรก และจากการทดสอบที่ผ่านมาพบว่ามีแนวโน้มดีขึ้นเรื่อยๆ คาดว่าจะทำให้ได้เตาที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นกว่าเดิม ขณะนี้อยู่ระหว่างปรับปรุงและพัฒนาเพิ่มเติม ซึ่งผลงานวิจัยนี้ ทางมหาวิทยาลัยฯ ได้ดำเนินการจดสิทธิบัตรไว้เรียบร้อยแล้ว และสามารถนำไปสู่เชิงพาณิชย์หากมีผู้ประกอบการสนใจ

ล่าสุด เตรียมนำไปใช้กับอุตสาหกรรมหมูยอ 2 ราย เพื่อช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานให้กับผู้ประกอบการไทยในภาวะที่ราคาแก๊สหุงต้มปรับตัวสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง เชื่อว่า จะได้รับการตอบรับที่ดีจากผู้ประกอบการหันมาใช้นวัตกรรมหัวเผากันมากขึ้นในอนาคต

ศ.ดร.สำเริง  อธิบายเพิ่มเติมว่า  ลักษณะของเตาแก๊สประสิทธิภาพสูงหรือหัวเผาแบบใหม่ เป็นการพัฒนาขึ้นจากเตาแก๊สขนาด KB 10ที่ใช้กันอยู่ทั่วไปในภาคอุตสาหกรรม เพราะเป็นขนาดที่เหมาะสำหรับ SMEs ซึ่งการทำงานของเตาทั่วไปอากาศจะไม่ร้อนก่อนการเผาไหม้ แต่หลักการทำงานที่ถือเป็นหัวใจของหัวเผาที่พัฒนาขึ้นใหม่ คือ ให้มีการอุ่นอากาศให้ร้อนก่อนเผาไหม้ โดยอาศัยวัสดุพรุน ซึ่งอากาศจะร้อนขึ้นเรื่อยๆ ขณะที่เผาไหม้ และเพื่อทำให้อุณหภูมิจาก 30 องศาเซลเซียส สูงขึ้นเป็น 300 องศาเซลเซียส จึงต้องสร้างอุปกรณ์เสริมขึ้นมาเพื่อให้มีการอุ่นอากาศเข้ากับตัวเตาพร้อมกับการพัฒนาหม้อต้มให้รับกับตัวเตาและการใช้งาน  สรุปข้อดี คือ การแผ่รังสีความร้อนเร็วขึ้น ลดระยะเวลาในการอุ่นอากาศ และกระบวนการผลิตได้เร็วขึ้น ส่งผลให้เตาแก๊สมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงขึ้นจากเดิม 30% เป็น 45% ประหยัดค่าแก๊สหุงต้มได้ 20-30% นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษในการช่วยลดมลพิษ หรือให้คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ต่ำ

“ต้องยอมรับว่า “การวิจัยและพัฒนา” นั้น ถือว่ามีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของเศรษฐกิจและเป็นทางรอดของประเทศ ที่จะช่วยลดต้นทุนให้ผู้ประกอบการไทย โดยไม่ต้องอาศัยหรือพึ่งพาเทคโนโลยีนำเข้าราคาแพงอีกต่อไปที่สำคัญคือสิ่งที่วิจัยและพัฒนาขึ้น ยังถือเป็นนวัตกรรมของคนไทย และในฐานะนักวิจัย รู้สึกดีใจที่ได้เป็นส่วนหนึ่งในการช่วยเหลือผู้ประกอบการ  แต่นอกเหนือจากเป็นการสร้างนวัตกรรมแล้ว สิ่งที่ทำให้มีความสุขมากที่สุดในฐานะอาจารย์ คือ การที่นักศึกษาเข้ามามีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาด้วยทุกครั้งนั้น ถือเป็นการสร้างโอกาสการเรียนรู้ และสร้างบัณฑิตที่มีคุณภาพ สามารถนำองค์ความรู้ที่ได้รับไปใช้ในการประกอบอาชีพในสังคมและพัฒนางานที่เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้ การปรับปรุงกระบวนการเผาไหม้ การรักษาสภาวะการเผาไหม้ หน่วยงานหรือองค์กรที่เกี่ยวกับด้านพลังงาน หรือการบำรุงรักษาสายการผลิตในภาคอุตสาหกรรมต่างๆ  ซึ่งก็ได้รับการตอบรับที่ดีจากหน่วยงาน”