จากกากกาแฟสู่พลังงานสะอาดทีมนักวิจัยเปิดตัวเทคโนโลยีเปลี่ยน ‘กากกาแฟ’ เป็น “ไบโอดีเซล” และเชื้อเพลิงชีวภาพ

coffeetravelermag
Aug 10
1 min read

ท่ามกลางวิกฤตการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการแสวงหาแหล่งพลังงานหมุนเวียน เพื่อลดการพึ่งพาพลังงานฟอสซิล อุตสาหกรรมกาแฟโลกซึ่งสร้างขยะกากกาแฟหลายล้านตันต่อปี กำลังกลายเป็นขุมทรัพย์พลังงานแห่งใหม่ เมื่อทีมนักวิจัยด้านวิศวกรรมเคมีและพลังงานชีวภาพ ประสบความสำเร็จในการพัฒนากระบวนการใหม่ล่าสุด ที่สามารถสกัดและแปรรูปกากกาแฟใช้แล้วให้กลายเป็น "เชื้อเพลิงชีวภาพ" คุณภาพสูง ได้อย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่าในเชิงพาณิชย์

ในแต่ละวัน ร้านกาแฟและโรงงานแปรรูปทั่วโลก ปล่อยกากกาแฟทิ้งลงสู่บ่อขยะมหาศาล ซึ่งขยะชีวภาพเหล่านี้ เมื่อย่อยสลายแบบไร้อากาศจะปลดปล่อยแก๊สมีเทน ซึ่งเป็นแก๊สเรือนกระจกที่มีรุนแรงกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 28 เท่า อย่างไรก็ตาม โครงสร้างทางเคมีของกากกาแฟ กลับมีองค์ประกอบของไขมันและน้ำมันธรรมชาติสูงถึง 10–20% โดยน้ำหนัก ซึ่งสูงกว่าพืชพลังงานหลายชนิด

ทีมนักวิจัย นำโดย ดร. อาเธอร์ ลูอิส (Dr. Arthur Lewis) หัวหน้าทีมนักวิจัยด้านกระบวนการชีวภาพ (Bioprocess Engineering) ได้พัฒนากระบวนการสกัดน้ำมันแบบสองขั้นตอน ที่ใช้ตัวทำละลายอินทรีย์รีไซเคิลในการแยกไขมันออกจากกากกาแฟแห้ง ก่อนนำไปผ่านกระบวนการ Transesterification ซึ่งแปลเป็นความหมายง่าย ๆ ก็คือ กระบวนการย่อยสลายน้ำมันหนืด ๆ ให้กลายเป็นน้ำมันที่เหลวและใสขึ้น เพื่อให้เครื่องยนต์นำไปฉีดพ่น และเผาไหม้ได้เหมือนน้ำมันดีเซลทั่วไป โดยการไปเปลี่ยนกรดไขมันให้กลายเป็นไบโอดีเซล ที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับดีเซลมาตรฐาน สามารถนำไปใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไปได้โดยไม่ต้องดัดแปลงเครื่องยนต์

ความโดดเด่นของงานวิจัยชิ้นนี้ ไม่ใช่เพียงแค่การสกัดน้ำมันเพื่อทำไบโอดีเซลเท่านั้น แต่คือแนวคิดการนำกากกาแฟกลับมาใช้ประโยชน์แบบเต็มร้อยเปอร์เซ็นต์ (Zero-Waste Upcycling) ซึ่งการเปลี่ยนกากกาแฟใช้แล้วให้กลายเป็นพลังงานสะอาดนั้น อาศัยกระบวนการรีไซเคิลแบบครบวงจร ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 สายการผลิตหลัก ตามโครงสร้างทางเคมีของวัตถุดิบ ได้แก่ การสกัดน้ำมันสู่ไบโอดีเซล กากกาแฟแห้งมีส่วนประกอบของไขมันและน้ำมันธรรมชาติ (Lipids) อยู่สูงถึง 10–20% โดยน้ำหนัก ในขั้นตอนแรก วัตถุดิบจะถูกนำไปสกัดแยกน้ำมันบริสุทธิ์ออก จากนั้นจึงนำน้ำมันที่ได้เข้าสู่

กระบวนการ Transesterification เพื่อลดความหนืดและปรับโครงสร้างโมเลกุล จนได้เป็น "ไบโอดีเซล" คุณภาพสูง ที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับดีเซลปิโตรเลียม พร้อมสำหรับนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อนเครื่องยนต์และระบบขนส่ง และสายการผลิตเป็นเชื้อเพลิงแข็ง เป็นการแปรรูปกากสู่ชีวมวลให้ความร้อน ซึ่งหลังจากสกัดน้ำมันออกแล้ว กากของแข็งส่วนที่เหลือ ซึ่งอุดมไปด้วยเยื่อใยลิกโนเซลลูโลส จะถูกนำไปเข้าสู่กระบวนการแปรรูปพลังงานต่อได้อีก 2 รูปแบบ คือ ถ่านชีวภาพ (Biochar) ที่ผ่านกระบวนการย่อยสลายด้วยความร้อนสูงในสภาวะปราศจากออกซิเจน ได้เป็นถ่านชีวภาพที่ให้ความร้อนสูง คาร์บอนต่ำ และไร้ควัน และเป็นเชื้อเพลิงชีวมวลอัดแท่ง ที่นำกากแห้งไปอัดแท่งความหนาแน่นสูง สำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนถ่านหินในเตาเผาอุตสาหกรรมและโรงไฟฟ้าชีวมวล

ดร. อาเธอร์ ลูอิส หัวหน้าทีมนักวิจัย ได้กล่าวถึงความสำเร็จของโครงการนี้ไว้ว่า

"กากกาแฟไม่ใช่ขยะ แต่เป็นแหล่งพลังงานเข้มข้นที่ถูกมองข้ามมานาน สิ่งที่เราทำคือการสร้างกระบวนการแปรรูปที่ใช้พลังงานต่ำแต่ได้ผลผลิตสูง น้ำมันที่เราสกัดได้จากกากกาแฟ มีเสถียรภาพมากกว่าน้ำมันพืชทั่วไป เนื่องจากมีสารต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติ ซึ่งช่วยให้น้ำมันชีวภาพที่ได้มีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานขึ้น และพร้อมใช้งานในระบบขนส่งจริง"

ในขณะที่ ศาสตราจารย์ เอเลนา รอสซี (Prof. Elena Rossi) ผู้เชี่ยวชาญด้านเศรษฐกิจหมุนเวียนจากสถาบันวิจัยพลังงานยั่งยืน (Sustainable Energy Research Institute) ซึ่งร่วมประเมินความเป็นไปได้เชิงพาณิชย์ของโครงการนี้ ได้ให้มุมมองเพิ่มเติมว่า

"โจทย์ใหญ่ของเชื้อเพลิงชีวภาพในอดีตคือเรื่อง 'Food vs. Fuel' หรือการแย่งพื้นที่เกษตรกรรม เพื่อปลูกพืชพลังงาน แต่นวัตกรรมนี้ แก้ปัญหาดังกล่าวได้โดยสมบูรณ์ เพราะเรากำลังใช้ขยะจากการบริโภคที่มีอยู่นานนับล้านตันในระบบเศรษฐกิจ การเปลี่ยนร้านกาแฟในเมืองให้กลายเป็นจุดรับวัตถุดิบพลังงาน คือก้าวสำคัญในการสร้างเมืองคาร์บอนต่ำอย่างแท้จริง"

ผลการวิจัยนี้กำลังได้รับความสนใจอย่างมากจากทั้งเชนร้านกาแฟระดับโลกและบริษัทพลังงาน เนื่องจากเป็นโซลูชันแบบ Win-Win ที่ช่วยให้แบรนด์กาแฟสามารถลดค่าใช้จ่ายในการจัดการขยะ พร้อมทั้งปรับปรุงรายงานด้านความยั่งยืน ในขณะที่ฝั่งผู้ผลิตพลังงาน ก็ได้วัตถุดิบต้นทุนต่ำในการผลิตเชื้อเพลิงสะอาด

ทีมนักวิจัยยังเตรียมจับมือกับพันธมิตรภาคเอกชน เพื่อสร้างโรงงานสาธิตต้นแบบ ในการจัดเก็บและแปรรูปกากกาแฟจากชุมชน ซึ่งคาดว่าจะสามารถเริ่มทดลองจ่ายเชื้อเพลิงชีวภาพจากกาแฟเข้าสู่ระบบขนส่งสาธารณะท้องถิ่นได้ภายในปีหน้า ถือเป็นอีกหนึ่งก้าวสำคัญที่พิสูจน์ว่า นวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์ สามารถเปลี่ยนของเสียในชีวิตประจำวัน ให้กลายเป็นพลังงานขับเคลื่อนอนาคตได้อย่างยั่งยืน

แหล่งที่มาข้อมูล:

Article Reference: Research group develop method to transform coffee into biofuel by Ruby Parkinson (Published: July 28, 2026)
Research Partners: Sustainable Energy Research Institute & Department of Bioprocess Engineering