MICROCAP เครื่องผลิตออกซิเจนด้วยพลังจุลสาหร่าย นวัตกรรมเพิ่มคุณภาพอากาศให้คนเมือง โดย อ.จุฬาฯ

ต้นไม้เป็นแหล่งผลิตออกซิเจนและฟอกอากาศ แต่น่าเศร้าที่ปัจจุบัน พื้นที่ป่าและจำนวนต้นไม้น้อยลงอย่างมาก ซ้ำวิถีชีวิตของคนเมืองและโลกอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ก็เป็นตัวการก่อมลพิษทางอากาศ ไม่ว่าจะเป็นควันจากท่อไอเสียเครื่องยนต์ ควันจากโรงงานอุตสาหกรรม เตาเผาต่าง ๆ ฯลฯ เหล่านี้ล้วนส่งผลกระทบต่อสุขภาพของทุกชีวิตบนโลกใบนี้

การเพิ่มและฟื้นฟูพื้นที่ป่า และส่งเสริมการปลูกต้นไม้จึงเป็นเรื่องจำเป็น แต่ในบริบทเมือง อาจมีข้อจำกัดด้านพื้นที่ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.พิชญา อินนา อาจารย์ประจำภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และนายธนกฤต คมขำ นิสิตปริญญาเอก ภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จึงพยายามแก้โจทย์นี้ด้วยการคิดค้นเครื่อง "MICROCAP" นวัตกรรมที่ใช้พลังจุลสาหร่ายให้สังเคราะห์แสงและผลิตออกซิเจน

MICROCAP เครื่องผลิตออกซิเจนด้วยพลังจุลสาหร่าย

"สังคมเริ่มสนใจเรื่อง Carbon Neutrality1 และการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก็เป็นหนึ่งในปัญหาระดับโลก อาจารย์เลยอยากเป็นผู้เชี่ยวชาญทางด้านนี้ แต่ก็อยากใช้เทคโนโลยีที่แหวกแนวสักหน่อยและควรเป็นวิธีเลียนแบบธรรมชาติที่ไม่ทำร้ายสิ่งแวดล้อม นั่นก็คือเทคโนโลยีจุลสาหร่าย" ผศ. ดร.พิชญากล่าว และอธิบายเสริมว่าจุลสาหร่ายในเครื่อง MICROCAP จะทำหน้าที่เสมือนเป็นต้นไม้ภายในบ้านและอาคาร ช่วยดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเปลี่ยนเป็นก๊าซออกซิเจนมากกว่าต้นจามจุรีได้ถึง 20 เท่า!

"หลายคนกังวลเรื่องฝุ่น PM 2.5 แต่ก็อย่ามองข้ามก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพราะอันตรายพอกัน เวลาเราหายใจออกก็หายใจเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ถ้าอากาศภายในอาคารไม่ถ่ายเทก็จะทำให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สะสมเยอะ ส่งผลต่อสุขภาพโดยตรง ไม่ว่าจะเป็นระบบสมองที่เกี่ยวกับการตัดสินใจ ถ้าสูดไปนาน ๆ อย่างในห้องเรียนจะทำให้ง่วงนอน สมาธิสั้นลง ปวดหัว ถ้าสูดนานต่อเนื่องก็จะทำให้เป็นมะเร็งปอดด้วยซ้ำ"

จุลสาหร่ายคืออะไร

ผศ. ดร.พิชญาอธิบายว่าจุลสาหร่ายเป็นเซลล์จุลินทรีย์ที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงคล้ายพืช แต่ไม่ได้จัดอยู่ในกลุ่มพืช สามารถมีโครงสร้างคล้ายแบคทีเรีย จึงอยู่ก้ำกึ่งระหว่างอาณาจักรของพืช (Plant Kingdom) และอาณาจักรโพรทิสตา (Protista Kingdom)2

"จุลสาหร่ายพบได้ในแหล่งน้ำหลากหลาย สาหร่ายที่เรามองเห็นได้ ไม่ใช่จุลสาหร่าย จุลสาหร่ายจะต้องเป็นสาหร่ายที่ต้องส่องกล้องดูเพื่อที่จะเห็นตัวเซลล์" ผศ. ดร.พิชญากล่าวและยกตัวอย่างจุลสาหร่ายที่หลายคนอาจจะเคยได้ยินชื่อ - สาหร่ายสไปรูลิน่าหรือสาหร่ายเกลียวทอง3

"จุลสาหร่ายมีประสิทธิภาพในการสังเคราะห์ด้วยแสงดีกว่าพืชถึง 10 - 50 เท่า หรือ 100 เท่าในบางสายพันธุ์ คุณสมบัตินี้เป็นความรู้ทั่วไป แต่มีนักวิจัยจำนวนน้อยที่นำมาใช้แก้ปัญหาการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ภายในอาคารและเปลี่ยนเป็นอากาศบริสุทธิ์"

MICROCAP เพิ่มออกซิเจนด้วยกระบวนการชีวภาพ

ด้วยความสนใจในคุณสมบัติพิเศษของจุลสาหร่ายตั้งแต่สมัยเริ่มเรียนปริญญาเอกเมื่อ 10 ปีที่แล้ว ผศ. ดร.พิชญาพยายามค้นคว้าหาแนวทางที่จะใช้เทคโนโลยีจุลสาหร่ายให้เกิดประโยชน์ จนในที่สุด ก็ประสบความสำเร็จในการผลิตเครื่อง MICROCAP (ย่อมาจากคำว่า Micro Algae หรือจุลสาหร่าย ส่วน CAP ย่อมาจาก Capture ที่แปลว่าดักจับ)
ผศ. ดร.พิชญาอธิบายกระบวนการทำงานของ MICROCAP หรือเครื่องเพิ่มอากาศบริสุทธิ์ว่า "เครื่องจะดูดอากาศที่อยู่ภายในอาคารเข้าไปในตัวเครื่องที่บรรจุจุลสาหร่าย เซลล์จุลสาหร่ายในเครื่องก็จะสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไป และปล่อยออกมาเป็นออกซิเจน"
จุลสาหร่ายที่ถูกนำมาใส่ในเครื่อง MICROCAP จะต้องผ่านสิ่งที่ ผศ. ดร.พิชญาเรียกว่า "กระบวนการทรมาน" ด้วยศาสตร์ทางเคมีวิศวกรรมเสียก่อน โดยการใช้สารเคมีหรือการปรับเปลี่ยนสูตรอาหารเพื่อให้จุลสาหร่ายมีฟังก์ชันที่ต้องการ

กระบวนการเปลี่ยนถ่ายจุลสาหร่าย

"จุลสาหร่ายจะถูกปลูกในห้องแล็บประมาณ 1-2 สัปดาห์ หลังจากนั้นจะนำจุลสาหร่ายรวมทั้งสูตรอาหารที่ค้นคว้ามาใส่ในเครื่อง MICROCAP เพื่อให้จุลสาหร่ายอยู่ในช่วงที่เจริญเติบโตมากที่สุดเพื่อดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากที่สุด"
ผศ. ดร.พิชญากล่าวว่า MICROCAP เป็นเครื่องที่อาศัยการทำงานจากกระบวนการทางชีวภาพ ดังนั้น เมื่อติดตั้งเครื่องแล้ว ต้องรอให้จุลสาหร่ายทำงานและปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม ซึ่งใช้เวลาไม่เกิน 1 วัน เครื่องก็พร้อมทำงาน และจะทำหน้าที่ผลิตออกซิเจนได้ราว 1 เดือนตามวงจรของจุลสาหร่าย ด้วยเหตุนี้ผลิตภัณฑ์ MICROCAP จึงให้บริการในระบบเช่ารายเดือน เนื่องจากจะต้องมีการเปลี่ยนถ่ายจุลสาหร่ายและล้างเครื่องเป็นประจำทุกเดือน

จัดทำ MICROCAP สำหรับพื้นที่ขนาดเล็ก

เครื่อง MICROCAP ต้นแบบมีขนาด 60x60x150 ซม. (ขนาด 100 ลิตร) ออกแบบมาเพื่อให้เหมาะกับการใช้งานครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 400 ตรม. เช่น โรงเรียน ออฟฟิศ และห้างสรรพสินค้า ซึ่งในต้นปี 2568 ได้เปิดตัวเครื่อง MICROCAP ต้นแบบที่ห้องสมุดคณะวิทยาศาสตร์ จุฬาฯ เนื่องในโอกาสสถาปนาคณะวิทยาศาสตร์ครบรอบ 108 ปี

"หลังจากเปิดตัวเครื่อง MICROCAP ขนาด 100 ลิตร มีแต่คนถามว่าถึงเครื่องขนาดเล็ก เราจึงจัดทำเครื่อง MICROCAP ขนาด 50 ลิตร ครอบคลุมพื้นที่ปานกลาง และ MICROCAP Mini ขนาด 10 ลิตร ครอบคลุมพื้นที่ในห้องประชุมขนาดเล็ก"
"เบื้องต้นทีมงานจะไปประเมินพื้นที่ก่อนว่าจะติดกี่เครื่อง เพื่อที่จะควบคุมคาร์บอนไดออกไซด์ให้เข้ากับมาตรฐานตึกสีเขียว ราคาเครื่องจัดโปรโมชั่นเครื่องขนาด 10 ลิตร ราคาเริ่มต้น 1,500 บาทต่อเครื่องต่อเดือน เครื่องขนาด 50 ลิตร ราคาเริ่มต้น 5,000 บาทต่อเครื่องต่อเดือน"

สำหรับแผนงานในอนาคต ผศ. ดร.พิชญากำลังดูโอกาสในการทำงานร่วมกับอุตสาหกรรมที่จะนำชีวมวลสาหร่ายไปต่อยอด และออกแบบแนวทางการทำงานซึ่งอาจเป็นไปได้ 2 ลักษณะคือลงทุนเป็นโครงการวิจัย และลงทุนในบริษัท Algae Deep Tech จำกัด ที่อาจารย์เป็นผู้ก่อตั้งร่วมกับทีมงานวิจัย

จากงานวิจัยสู่ผลิตภัณฑ์เพื่ออากาศบริสุทธิ์

ผศ. ดร.พิชญาเผยเบื้องหลังความสำเร็จของการเป็นนักวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ว่า "การทำผลิตภัณฑ์ต้องมองหลาย ๆ มุม ไม่เพียงแค่งานวิจัย แต่ต้องดูมุมธุรกิจด้วย ตอนแรกอาจารย์ไม่มีความรู้เลย ต้องไปนั่งเรียน การออกแบบผลิตภัณฑ์ทำคนเดียวไม่ได้ ต้องมีทีมที่ดีที่คอยให้การสนับสนุนหลาย ๆ ด้าน ไม่ว่าทีมวิจัยและทีมที่เชี่ยวชาญด้านธุรกิจ ต้องมี 2 ทีมนี้คู่กันไปเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ให้สำเร็จ"

ในส่วนการวิจัย ผศ. ดร.พิชญากล่าวว่า โปรเจกต์นี้ได้รับการสนับสนุนจากหลายแหล่ง ได้แก่ ทุนจากศูนย์เทคโนโลยีและวิศวกรรมเพื่อเศรษฐกิจชีวภาพ เศรษฐกิจหมุนเวียน และเศรษฐกิจสีเขียวจากคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ, หน่วยปฏิบัติการวิจัยการเพาะเลี้ยงจุลสาหร่ายและการใช้ประโยชน์จากจุลสาหร่ายอย่างยั่งยืน จาก คณะวิศวกรรมศาสตร์ และกองทุนพัฒนาผู้ประกอบการเทคโนโลยีและนวัตกรรมจากกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (TED Fund) สำหรับการวิจัยเรื่องเทคโนโลยีจุลสาหร่าย

ในภาคการทำธุรกิจ ผศ. ดร.พิชญาได้รับการสนับสนุนจาก CU Innovation Hub และสถาบันนวัตกรรมบูรณาการแห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ให้ความรู้เรื่องเกี่ยวกับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ รวมถึงโครงการ Chula Spin-off จากคณะวิทยาศาสตร์ จุฬาฯ ที่ช่วยเหลือในการก่อตั้งบริษัท Algae Deep Tech จำกัด - Start-up ที่มุ่งเน้นการนำเทคโนโลยีจุลสาหร่ายมาแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม

"อาจารย์ทำงานวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีจุลสาหร่ายเรื่องการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และพบว่าธรรมชาติให้คำตอบเราเยอะมาก เลยอยากนำเทคโนโลยีนี้มาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้รับแรงบันดาลใจมาจากธรรมชาติออกสู่ตลาดเพื่อช่วยสังคมในเรื่องคุณภาพอากาศ"

ผศ. ดร.พิชญา กล่าวย้อนถึงความฝันในวัยเด็ก "ส่วนตัวอยากเป็นนวัตกรตั้งแต่เด็ก ๆ และอยากจะผลิตอะไรเป็นของตัวเองและตอบโจทย์สังคมจริง ๆ"

วันนี้ผศ. ดร.พิชญา สามารถทำความฝันในวัยเด็กให้เป็นจริงได้และเครื่องเพิ่มอากาศบริสุทธิ์ MICROCAP ยังช่วยตอบโจทย์ปัญหามลพิษในสังคมเมืองปัจจุบันได้อย่างยั่งยืนอีกด้วย

ผู้ที่สนใจ MICROCAP สามารถติดต่อสอบถามได้ที่ บริษัท Algae Deep Tech จำกัด บริษัทมีบริการเช่าในรูปแบบจ่ายรายเดือน (Subscription) และติดตั้งเครื่อง MICROCAP ในตัวอาคารพร้อมกับบริการดูแลรักษาเครื่องตลอดอายุการใช้งาน ติดต่อได้ที่โทร. 098-825-2390 หรือเว็บไซต์ www.algaedeeptech.com

หมายเหตุ

1. Carbon Neutrality คือ ความเป็นกลางทางคาร์บอน หมายถึงการลด ดูดซับ หรือชดเชยคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 ในปริมาณที่เท่ากับการปล่อย CO2
2. อาณาจักรโพรทิสตา (Protista Kingdom) คือสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์ที่ยังไม่ถูกพัฒนาไปเป็นเนื้อเยื่อ ข้อมูลจาก https://ngthai.com/science/45804/protista/
3. ชีวมวลจุลสาหร่ายสามารถเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์หลากหลายรูปแบบ เช่น เชื้อเพลิงเหลว สารเคมีในเครื่องสำอาง หรือเม็ดสีธรรมชาติ

• ข่าวโรงงานอุตสาหกรรม
• ข่าวคณะวิทยาศาสตร์
• ข่าวเครื่องยนต์
• ข่าววิทยาศาสตร์
• ข่าวอุตสาหกรรม