คณะสาธารณสุข มหาวิทยาลัยมหิดล

สถาบันวิจัยวลัยรุกขเวช มหาวิทยาลัยมหาสารคาม

Faculty of Engineering, University of Sheffield

ผศ.ดร.เพียงใจ พีระเกียรติขจร

รศ.ดร.บุณยฤทธิ์ ปัญญาภิญโญผล

รศ.ดร.กมลวัฒน์ นาคะสรรค์

นาย คมกริช วงศ์ภาคำ

Dr. Davide Paggio

Prof. Bill Nimmo

ความสำคัญ:พืชต่างถิ่นรุกราน เช่น ไมยราบยักษ์ จอกผักกาด และจอกหูหนูยักษ์ เป็นปัญหาในหลายพื้นที่ของไทยโดยเฉพาะในพื้นที่ลุ่มแม่น้ำโขงตอนล่าง ทั้งการแย่งทรัพยากรจากพืชท้องถิ่น และสร้างสิ่งกีดขวางการสัญจรทางน้ำ ปัจจุบันมีความพยายามในการกำจัดโดยการนำพืชเหล่านี้ไปแปลงเป็นอาหารสัตว์และปุ๋ยแต่ผลผลิตเหล่านี้มีมูลค่าต่ำและยังไม่สามารถกำจัดพืชต่างถิ่นรุกรานให้หมดไปได้ โครงการนี้จึงมุ่งเปลี่ยนปัญหาเหล่านี้ให้เป็นโอกาส ด้วยการนำพืชรุกรานมาผลิตเป็นพลังงานชีวภาพ ลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล และช่วยบรรเทาปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

วัตถุประสงค์โครงการ:

1. ศึกษาการผลิตน้ำมันชีวภาพ (Bio-oil) จากพืชต่างถิ่นรุกรานโดยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟกชัน (Hydrothermal Liquefaction, HTL) ซึ่งใช้ความร้อนและความดันเปลี่ยนพืชให้เป็นน้ำมันดิบชีวภาพ
2. วิเคราะห์ปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพน้ำมัน เช่น ชนิดของพืช อุณหภูมิ และเงื่อนไขในกระบวนการผลิต
3. เปรียบเทียบสองเส้นทางการผลิตพลังงาน ระหว่าง HTL และการผลิตก๊าซชีวภาพ (Biogas) ผ่านกระบวนการหมักแบบไม่ใช้อากาศ (Anaerobic Digestion, AD) เพื่อหาแนวทางที่เหมาะสมที่สุด

การดำเนินการ

ทีมวิจัยเก็บพืชรุกราน 3 ชนิดจากจังหวัดนครพนม นำมาอบแห้ง บด และเตรียมเพื่อเข้าสู่กระบวนการทดลอง 2 รูปแบบ คือ HTL ที่ใช้ความร้อน 160 – 200°C เพื่อแปลงพืชเป็นน้ำมันชีวภาพ และ AD ที่หมักพืชนาน 42 วันเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพ

จากการทดสอบพบว่าพืชแต่ละชนิดมีจุดเด่นต่างกัน ไมยราบยักษ์ ให้พลังงานสูงที่สุดเมื่อนำมาทำน้ำมัน เนื่องจากมีองค์ประกอบที่เหมาะสม โดยสภาวะที่ดีที่สุดคือ 200 °C นาน 3 ชั่วโมง ให้น้ำมันที่มีค่าพลังงานสูงถึง 31.4 เมกะจูลต่อกิโลกรัม ขณะที่ จอกผักกาด แม้จะให้น้ำมันน้อยเกินไปสำหรับเชิงพาณิชย์ แต่กลับเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการหมักเป็นก๊าซชีวภาพ เพราะโครงสร้างของมันทำให้จุลินทรีย์ย่อยสลายได้ง่าย และมีประสิทธิภาพการผลิตพลังงานคืนสูงถึงเกือบร้อยละ 50 ส่วน จอกหูหนูยักษ์ อยู่ในระดับกลาง คือให้น้ำมันได้พอสมควร แต่มีปริมาณเถ้าสูงซึ่งเป็นข้อจำกัดในการนำไปใช้งาน

เมื่อคำนวณพลังงานที่ผลิตได้จากพื้นที่ 1 เฮกตาร์ หรือประมาณ 6 ไร่ ไมยราบยักษ์ผ่านกระบวนการ HTL ให้พลังงานจากน้ำมันชีวภาพสูงถึงเกือบ 50,000 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ซึ่งมากพอสำหรับบ้านหลายร้อยหลังใน 1 ปี ขณะที่จอกผักกาดผ่านการหมักให้พลังงานราว 5,500 กิโลวัตต์-ชั่วโมง เหมาะสำหรับการใช้งานในชุมชนขนาดเล็ก ผลการวิจัยครั้งนี้ชี้ให้เห็นว่าพืชรุกรานแต่ละชนิดมีเส้นทางพลังงานที่เหมาะสมแตกต่างกัน และสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้จริงหากเลือกกระบวนการให้ถูกต้อง

ผลการดำเนินงาน

ปีที่ 1 (พ.ศ. 2567)

ทีมวิจัยร่วมมือกับชุมชนในจังหวัดนครพนมเก็บตัวอย่างพืชรุกราน จากนั้นนำมาทดลองแปลงเป็นพลังงานในรูปแบบน้ำมันชีวภาพผ่านกระบวนการ HTL และก๊าซชีวภาพผ่านการหมักไร้อากาศเป็นครั้งแรก

ปีที่ 2 (พ.ศ. 2568)

ปรับปรุงและหาสภาวะที่เหมาะสมที่สุดของกระบวนการผลิตทั้งน้ำมันชีวภาพและก๊าซชีวภาพ พร้อมวิเคราะห์คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่ได้อย่างละเอียด เพื่อให้ได้พลังงานที่มีคุณภาพสูงและคุ้มค่าที่สุด

ปีที่ 3 (พ.ศ. 2569)

รวบรวมและเผยแพร่ผลการวิจัยผ่านการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ เพื่อแบ่งปันองค์ความรู้สู่วงการวิจัยและสังคมในวงกว้าง

การนำไปใช้ประโยชน์

ปี พ.ศ. 2568

ใช้ประโยชน์เชิงชุมชน สาธารณะประโยชน์ เผยแพร่ความรู้ช่องทางออนไลน์

https://youtu.be/qnkEiSEKe-4?si=Dkdsiz8G4vf4j9fc

https://www.instagram.com/reel/DNE6nkHqCtO/

ปี พ.ศ. 2569

นำผลการวิจัยไปต่อยอดขอทุน ทุนยุทธศาสตร์วิจัย (Strategic Research Fund) ประจำปีงบประมาณ 2569 ประเภท Rising

มีผลงานตีพิมพ์

1. Saesin, P.; Rujichit, K.; Poggio, D.; Nimmo, W.; Peerakiatkhajohn, P.; Nakason, K.; Panyapinyopol, B.; Wongpakam, K.; & Phanthuwongpakdee, J.* 2026. Bioenergy production from invasive plants in the Lower Mekong Basin using hydrothermal liquefaction and anaerobic digestion. Energy Conversion and Management: X. 29, 101554. (DOI: 10.1016/j.ecmx.2026.101554)

ระดับชุมชน

ชุมชนในพื้นที่ลุ่มน้ำสามารถนำพืชรุกรานที่เก็บออกจากแหล่งน้ำมาผลิตเป็นพลังงานใช้เองได้ ลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน สร้างรายได้เสริมจากการเก็บและแปรรูปพืช พร้อมทั้งทำให้การสัญจรทางน้ำสะดวกขึ้นจากการกำจัดพืชที่กีดขวางทางน้ำ

ระดับประเทศ

ระดับประเทศ

งานวิจัยนี้เป็นครั้งแรกในประเทศไทยที่นำพืชรุกรานเหล่านี้มาผลิตน้ำมันชีวภาพผ่านกระบวนการ HTL จึงช่วยเติมเต็มองค์ความรู้ใหม่ให้กับวงการวิชาการไทย และเสนอแนวทางแก้ปัญหาการแพร่กระจายของพืชต่างถิ่นรุกรานที่ส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศและการเกษตรในหลายพื้นที่ทั่วประเทศ นอกจากนี้ยังช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลจากต่างประเทศ เสริมความมั่นคงทางพลังงานในระดับท้องถิ่น

ระดับโลก

การเปลี่ยนพืชรุกรานเป็นพลังงานหมุนเวียนสอดคล้องกับแนวทางการแก้ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการพัฒนาพลังงานสะอาดในระดับสากล อีกทั้งความร่วมมือระหว่างประเทศในส่วนของกระบวนการหมักไร้อากาศยังเป็นการแลกเปลี่ยนองค์ความรู้ ที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับปัญหาพืชรุกรานในประเทศอื่น ๆ ที่เผชิญสถานการณ์คล้ายคลึงกันได้

SDG 15

SDG 7 SDG 9 และ SDG 11

การแก้ปัญหาพืชต่างถิ่นรุกรานในลุ่มน้ำโขงตอนล่าง ด้วยการเปลี่ยนไมยราบยักษ์ จอกหูหนูยักษ์ และจอกผักกาด ให้เป็นน้ำมันชีวภาพและก๊าซชีวภาพผ่านสร้างพลังงานสะอาดที่ชุมชนพึ่งพาตนเองได้ พร้อมฟื้นฟูระบบนิเวศแหล่งน้ำให้กลับมาสมบูรณ์อย่างยั่งยืน

☑ ยุทธศาสตร์ 4 Management Innovation for Sustainability

- คณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

- คณะสาธารณสุข มหาวิทยาลัยมหิดล

- สถาบันวิจัยวลัยรุกขเวช มหาวิทยาลัยมหาสารคาม

- Faculty of Engineering, University of Sheffield

- ชุมชนตำบลเกิ้ง พื้นกุดแดง ตำบลเกิ้ง อำเภอเมือง จังหวัดมหาสารคาม

SDG 17.2.3 หน่วยงานของท่านมีความร่วมมือระดับนานาชาติในการรวบรวมข้อมูล/หรือตรวจวัดข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนของสหประชาชาติ (SDGs) หรือไม่ (มี) – งานวิจัยร่วมกับ University of Sheffield

SDG 17.2.4 หน่วยงานของท่านมีความร่วมมือ งานวิจัย หรือข้อปฎิบัติ ในการแก้ปัญหาตามเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนของสหประชาชาติ (SDGs) ที่เป็นที่ยอมรับในระดับนานาชาติหรือไม่ (มี) – งานวิจัยร่วมกันต่างคณะและสถาบัน และมีการตีพิมพ์ในวารสารระดับนานาชาติ