หนึ่งในผลงานวิจัยสำคัญโครงการ “การใช้ประโยชน์จากเถ้าชานอ้อยในงานวิศวกรรมวัสดุก่อสร้าง”ซึ่งเป็นการศึกษาการนำเถ้าชานอ้อย ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมการผลิตน้ำตาล มาใช้เป็นวัสดุทดแทนในงานก่อสร้าง เช่น การผลิตปูนซีเมนต์ผสม วัสดุเติมแต่งคอนกรีต หรือวัสดุก่อสร้างชนิดใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม  โดยผศ.ดร.รุ่งโรจน์ ปิยะภานุวัตน์ มีความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมวัสดุและเทคโนโลยีการก่อสร้าง โดยเฉพาะในด้านการใช้ประโยชน์จากวัสดุเหลือทิ้งทางอุตสาหกรรมเพื่อลดของเสียและเพิ่มมูลค่าให้กับทรัพยากร 

งานวิจัยนี้เน้นการพัฒนาวัสดุที่มีคุณสมบัติทางกลและโครงสร้างที่ดี พร้อมทั้งช่วยลดการใช้ทรัพยากรธรรมชาติ ลดปริมาณขยะอุตสาหกรรม และส่งเสริมแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) ซึ่งสามารถนำไปต่อยอดในภาคอุตสาหกรรมก่อสร้างและพัฒนาเมืองอย่างยั่งยืน  ประเทศไทยเป็นหนึ่งในประเทศผู้ผลิตอ้อยรายใหญ่ของโลก โดยกระบวนการผลิตน้ำตาลก่อให้เกิดชานอ้อยเหลือทิ้งจำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่ถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงงาน ส่งผลให้เกิดเถ้าชานอ้อยราว 0.4 ล้านตันต่อปี การกำจัดเถ้าชานอ้อยที่ไม่เหมาะสมก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาการนำเถ้าชานอ้อยมาใช้ในงานก่อสร้าง โดยแบ่งเป็นสามโครงการย่อย ได้แก่ 1) การแทนที่ทรายในคอนกรีตมวลเบาอบไอน้ำ พบว่าการใช้เถ้าชานอ้อยร้อยละ 10 สามารถลดพลังงานในกระบวนการผลิตลงถึงร้อยละ 65.54 2) การแทนที่ดินลูกรังในบล็อกประสาน ส่งผลให้ลดต้นทุนการผลิตลงร้อยละ 20-30 และ 3) การใช้เถ้าชานอ้อยเป็นวัตถุดิบร่วมในกระบวนการผลิตปูนซีเมนต์ พบว่าสามารถช่วยปรับปรุงคุณภาพวัสดุและลดปัญหาสีดำของเถ้าได้ ทั้งนี้การนำเถ้าชานอ้อยไปใช้ประโยชน์จำเป็นต้องมีการสนับสนุนด้านการขนส่งและการพัฒนาโรงงานผลิตในพื้นที่แหล่งกำเนิดเพื่อลดต้นทุนและส่งเสริมเศรษฐกิจหมุนเวียน 

ภาพโครงสร้างระดับจุลภาคของเถ้าชานอ้อย

 เถ้าชานอ้อยเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมผลิตน้ำตาลที่มีศักยภาพในการนำมาใช้ในงานวิศวกรรมวัสดุก่อสร้าง งานวิจัยพบว่าเถ้าชานอ้อยจากแหล่งต่างๆ มีค่าการสูญเสียจากการเผาไหม้ (LOI) อยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน ASTM แม้ว่าสีดำของเถ้าจะเป็นข้อจำกัดในการใช้งานบางประเภท แต่ในการผลิตปูนซีเมนต์และวัสดุก่อสร้างอื่นๆ เช่น คอนกรีตมวลเบาอบไอน้ำและบล็อกประสาน กลับพบว่าการแทนที่ทรายหรือดินลูกรังด้วยเถ้าชานอ้อยช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนได้อย่างมีนัยสำคัญ การใช้เถ้าชานอ้อยร้อยละ 10 ในคอนกรีตมวลเบาอบไอน้ำช่วยลดพลังงานในการอบไอน้ำลงถึงร้อยละ 65.54 ขณะที่การแทนที่ดินลูกรังในบล็อกประสานสูงสุดร้อยละ 15 ช่วยลดต้นทุนการผลิตลงร้อยละ 20-30 นอกจากนี้ การใช้เถ้าชานอ้อยในกระบวนการผลิตปูนซีเมนต์ที่อุณหภูมิ 1,350-1,450 องศาเซลเซียส ยังให้กำลังอัดของมอร์ต้าผ่านมาตรฐาน มอก. 15 เล่ม 1-2547 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของเถ้าชานอ้อยในการเป็นวัสดุทดแทนที่ช่วยลดของเสียอุตสาหกรรมและส่งเสริมแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียนในภาคการก่อสร้าง  ได้แก่

1. บล็อคประสาน การแทนที่ดินลูกรังด้วยเถ้าชานอ้อยในบล็อกประสาน
2. การผลิตปูนซีเมนต์ การนำเถ้าชานอ้อยไปใช้ในการเผาร่วมของกระบวนการผลิตปูนซีเมนต์
3. คอนกรีตมวลเบา การนำเถ้าชานอ้อยมาแทนที่ทรายในคอนกรีตคอนกรีตมวลเบาอบไอน้ำ

ผลิตภัณฑ์

ด้วยประสบการณ์และความเชี่ยวชาญด้านวัสดุก่อสร้างเชิงนวัตกรรม ของผศ.ดร.รุ่งโรจน์ ปิยะภานุวัตน์ จึงมีบทบาทสำคัญในการผลักดันโครงการวิจัยและพัฒนาเพื่อการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะในบริบทของจังหวัดราชบุรีและพื้นที่ใกล้เคียง สามารถศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมงานวิจัยได้ที่ https://rbkm.kmutt.ac.th/handle/123456789/3998

 เอกสารอ้างอิง

สุวิมล อัศวพิศิษฐ, รุ่งโรจน์ ปิยะภานุวัตน์ และ สุธาทิพย์ สินยัง (2560). โครงการการใช้ประโยชน์จากเถ้าชานอ้อยในงานวิศวกรรมวัสดุก่อสร้าง: รายงานฉบับสมบูรณ์. สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม