ประโยชน์กับชุมชน-สังคม-ประเด็นร้อน
แบบจำลองหม้อไอน้ำที่ใช้เชื้อเพลิงชีวมวล เพื่อการประหยัดพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม
ในปัจจุบัน การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของประชากรโลกส่งผลต่อความต้องการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นเป็นอย่างมากเพื่อตอบสนองความต้องการขั้นพื้นฐานในการอุปโภคบริโภค อย่างไรก็ตาม ทรัพยากรหลักที่ถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานสำคัญของโลก คือ เชื้อเพลิงฟอสซิล (fossil fuel) ซึ่งเป็นทรัพยากรสิ้นเปลืองที่ใช้แล้วหมดไป ดังนั้นเพื่อป้องกันปัญหาการขาดแคลนพลังงาน การศึกษา วิจัยและพัฒนาเพื่อหาแหล่งพลังงานทดแทน หรือการนำองค์ความรู้ทั้งในเชิงวิทยาศาสตร์ และวิศวกรรมศาสตร์ มาประยุกต์ใช้เพื่อให้เกิดการใช้พลังงานอย่างคุ้มค่าสูงสุดจึงเป็นสิ่งจำเป็นและสำคัญ
ภาพที่ 1 รองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล เฉลิมสินสุวรรณ และทีมวิจัยของภาควิชาเคมีเทคนิค
ในการสร้างแบบจำลองกระบวนการจริงในโรงงานอุตสาหกรรม มีขั้นตอนต่าง ๆ ดังนี้ ขั้นแรก เริ่มจากการสำรวจพื้นที่โรงงานอุตสาหกรรม เช่น โรงงานไฟฟ้า (ภาพที่ 3) เพื่อเก็บข้อมูลดิบต่าง ๆ เช่น สภาวะที่โรงงานใช้ เชื้อเพลิงที่ใช้ และ ผลผลิตจากกระบวนการผลิต เป็นต้น เพื่อใช้เป็นข้อมูลป้อนเข้าในการจำลอง ในการจำลองกระบวนการ สามารถใช้ได้ทั้งซอฟต์แวร์ที่มีขายเชิงพาณิชย์ หรือ ซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้นใหม่เองโดยอาศัยทฤษฎีเบื้องหลังทางวิศวกรรมเคมี เพื่อให้ตรงตามความต้องการของแต่ละโรงงานอุตสาหกรรม รวมทั้ง หากทางโรงงานมีข้อมูลป้อนเข้าและข้อมูลผลลัพธ์ครบมากเพียงพอ ก็จะสามารถทำแบบจำลองด้วยวิธีการเรียนรู้ของเครื่อง (machine learning) โดยการหาความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลป้อนเข้าและข้อมูลผลลัพธ์ผ่านความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ต่าง ๆ ได้ตามความเหมาะสมเช่นกัน หลังจากได้แบบจำลองที่ให้ผลสอดคล้องกับกระบวนการในหน้างานจริงของโรงงานอุตสาหกรรมแล้วก็จะนำแบบจำลองไปใช้ในการปรับปัจจัยการออกแบบและปัจจัยการดำเนินการต่าง ๆ ก่อนการปรับเปลี่ยนกระบวนการ เพื่อทำนายสิ่งที่จะเกิดขึ้นล่วงหน้าก่อนการดำเนินการจริง
ภาพที่ 3 การเก็บข้อมูลจริงจากการทดลอง และ จากหน้างานจริง ของเชื้อเพลิงชีวมวล ซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไอน้ำของโรงไฟฟ้าเอกชนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
ด้วยแนวคิดเรื่องการจัดการพลังงานเพื่อให้เกิดความคุ้มค่าสูงสุดในเชิงประสิทธิภาพกระบวนการ เศรษฐศาสตร์ อีกทั้งยังส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมนั้น รองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล เฉลิมสินสุวรรณ (ภาพที่ 1) จากภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เล็งเห็นความสำคัญ ทำงานวิจัยที่ตอบโจทย์การลดการใช้พลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม ทั้งการเปลี่ยนแปลงแหล่งพลังงานหลักจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นพลังงานทดแทน (renewable energy) ได้แก่ เชื้อเพลิงชีวมวล (biomass) โดยการพัฒนาแบบจำลองหม้อไอน้ำที่ใช้เชื้อเพลิงชีวมวล (ภาพที่ 2) ในการผลิตไอน้ำของโรงไฟฟ้าเอกชนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า นอกจากนี้ อีกหนึ่งความเชี่ยวชาญของ รองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล คือ การสร้างแบบจำลองกระบวนการจริงในโรงงานอุตสาหกรรม เพื่อทดสอบผล ก่อนนำไปใช้จริงตามความต้องการของโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น โรงงานเคมีและโรงงานปิโตรเคมี เป็นต้น ซึ่งการสร้างแบบจำลองเพื่อจำลองกระบวนการนี้ จะสามารถลดต้นทุนการดำเนินการส่วนการผลิตเชิงอุตสาหกรรมจริง และเป็นผลดีต่อสิ่งแวดล้อมจากการลดการใช้ทรัพยากรธรรมชาติจริงอีกด้วย
ภาพที่ 2 แบบจำลองกระบวนการผลิตไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม แบบจำลองนี้มีส่วนช่วยให้โรงงงานประหยัดไฟฟ้า 15 ล้านบาทต่อปี และสามารถนำไปต่อยอดสู่การใช้งานในโรงไฟฟ้าอื่น ๆ
รองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล เฉลิมสินสุวรรณ สำเร็จการศึกษาวิทยาศาสตรบัณฑิต (เกียรตินิยมอันดับ 1) และวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิตจากภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย รับตำแหน่งรองศาสตราจารย์ เมื่อปี พ.ศ. 2558 ซึ่งจากความเชี่ยวชาญที่เป็นที่ยอมรับในวงการวิชาการและได้รับการตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสารนานาชาติมากกว่า 100 ฉบับ ทำให้รองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล ได้รับรางวัลด้านการวิจัย รางวัลนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ ประจำปี พ.ศ.2560 โดย มูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์ (พ.ศ. 2560) (ภาพที่ 4), รางวัล PTIT Scholar Award ประจำปี 2562-2563 โดย มูลนิธิเพื่อสถาบันปิโตรเลียมแห่งประเทศไทย (พ.ศ. 2562) (ภาพที่ 5), รางวัลดุษฎีบัณฑิตโครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก (คปก.) ดีเด่น ปี 2561 (ครั้งที่ 3) โดย โครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก (คปก.) สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (พ.ศ. 2563) และรางวัลนักวิจัยที่มีผลงานได้รับการอ้างอิงสูงสุด โดย คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย (พ.ศ. 2565)
ภาพที่ 4 รองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล เฉลิมสินสุวรรณ รับรางวัล รางวัลนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ ประจำปี พ.ศ.2560 โดย มูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์
ภาพที่ 5 รองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล เฉลิมสินสุวรรณ รับรางวัล ดุษฎีบัณฑิตโครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก (คปก.) ดีเด่น ปี 2561 (ครั้งที่ 3) จาก โครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก (คปก.) สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย ประจำปี พ.ศ. 2563
นอกเหนือจากรางวัลด้านการวิจัยอันเป็นที่ประจักษ์แล้ว รองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล ยังมีความสามารถในการสอนที่โดดเด่น และได้รับรางวัล Rising Star in Chemical Engineering Education จากสมาคมวิศวกรรมเคมีและเคมีประยุกต์แห่งประเทศไทย ประจำปี พ.ศ.2565 (ภาพที่ 6) โดยรางวัลนี้ เป็นรางวัลด้านการสอนการอบรมบ่มเพาะในสาขาวิศวกรรมเคมีและเคมีประยุกต์สำหรับอาจารย์และบุคคลากรทางวิชาการที่เกี่ยวข้อง ผู้เป็นที่ประจักษ์ในความสามารถและความทุ่มเทในการสอนและหรือการอบรมบ่มเพาะนิสิตนักศึกษา หรือสร้างนวัตกรรมโดดเด่นทางการสอนในสาขาวิศวกรรมเคมีและเคมีประยุกต์ สำหรับบุคคลที่อายุต่ำกว่า 40 ปี ซึ่งเป็นหนึ่งในรางวัล TIChE Outstanding Professional Chemical Engineering Award ที่ทางสมาคมวิศวกรรมเคมีและเคมีประยุกต์แห่งประเทศไทยมอบเพื่อยกย่องเชิดชูเกียรติแก่ผู้ทำคุณประโยชน์และมีผลงานดีเด่นในวิชาชีพวิศวกรรมเคมีและเคมีประยุกต์
จากพื้นฐานและประสบการณ์ทำให้รองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล มีความสามารถและองค์ความรู้เพื่อพัฒนาโจทย์การจัดการพลังงานและการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมในโรงงานอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม องค์ความรู้ที่มีในปัจจุบันยังคงต้องมีการศึกษาค้นคว้าเพื่อพัฒนาแบบจำลองกระบวนการที่มีความแม่นยำมากขึ้น อีกทั้งในเรื่องของการจัดการแหล่งพลังงานทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล ก็ยังคงมีความต้องการในการศึกษาเพิ่มมากขึ้นเพื่อให้เพียงพอต่อการใช้พลังงานของประชากรโลก ดังนั้น หากผู้อ่านมีความสนใจร่วมศึกษาค้นคว้า วิจัยและพัฒนาร่วมกับรองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล สามารถติดต่อได้ที่ email benjapon.c@chula.ac.th หรือ โทรศัพท์ 02-218-7682
ภาพที่ 6 รองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล เฉลิมสินสุวรรณ รับรางวัล Rising Star in Chemical Engineering Education จากสมาคมวิศวกรรมเคมีและเคมีประยุกต์แห่งประเทศไทย ประจำปี พ.ศ. 2565
เนื้อหาและข้อมูลภาพประกอบจาก : รองศาสตราจารย์ ดร.เบญจพล เฉลิมสินสุวรรณ
ทีมบรรณาธิการ : ผศ.ดร.สิทธิพร ภัทรดิลกรัตน์ และ คุณธนัฎฐา สุทธิมาศ งานวิจัยและบริการวิชาการ คณะวิทยาศาสตร์
เผยแพร่ : 19 ธันวาคม 2565
**ประชาสัมพันธ์ บริการใหม่!!! จาก งานวิจัยและบริการวิชาการ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เพื่อเพิ่ม KPI ภาควิชา/CE-RU-STAR**
อาจารย์ที่สนใจสามารถนัดสัมภาษณ์เพื่อให้ข้อมูลข่าว หรือ ส่งข่าวสั้นมาได้ที่ลิ้ง https://forms.gle/7rpAGtXRP2QTCAX79 หรือ สแกน QR code ด้านล่างนี้
สอบถามเพิ่มเติมติดต่อ งานวิจัยและบริการวิชาการ คุณธนัฏฐา สุทธิมาศ โทรศัพท์ 02-2185128