ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการผลิตกรดอะคริลิกและสารอนุพันธ์หลักแบบยั่งยืนสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม

หลักการผลิตกรดอะคริลิกและอนุพันธ์อย่างยั่งยืน

หลักการสำคัญในการดำเนินเคมีสีเขียว

การพิจารณาวิธีการผลิตกรดอะคริลิกและสารประกอบที่เกี่ยวข้องอย่างยั่งยืน ทำให้เราต้องหันมาให้ความสำคัญกับแนวคิดเคมีสีเขียว (Green Chemistry) ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากในสาขาอุตสาหกรรมนี้ เคมีสีเขียวโดยพื้นฐานแล้วมีหลักการนำทางสิบสองข้อที่ถูกออกแบบมาเพื่อลดหรือกำจัดสารอันตรายตลอดกระบวนการพัฒนา การผลิต และการใช้งานผลิตภัณฑ์เคมี จุดเด่นของหลักการเหล่านี้คือการเน้นการลดของเสียที่เกิดขึ้นพร้อมทั้งลดความต้องการพลังงานโดยรวม ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งเมื่อต้องการผลิตกรดอะคริลิกอย่างยั่งยืน หลายบริษัทต่างได้รับผลลัพธ์ที่เป็นรูปธรรมจากการนำแนวคิดเหล่านี้ไปใช้ในทางปฏิบัติ ตัวอย่างเช่น BASF ที่ได้ใช้กลยุทธ์ด้านเคมีสีเขียวหลายประการในกระบวนการดำเนินงาน ซึ่งรายงานจากอุตสาหกรรมหลายฉบับระบุว่าสามารถลดระดับของเสียได้ประมาณร้อยละ 30 ต่อปี ดังนั้น เคมีสีเขียวไม่ใช่เพียงแค่แนวคิดเชิงทฤษฎีบนกระดาษเท่านั้น แต่เป็นแนวทางแก้ปัญหาที่เป็นรูปธรรม ซึ่งสอดรับได้ดีกับความพยายามโดยรวมในอุตสาหกรรมที่มุ่งไปที่การปฏิบัติการที่เป็นมิตรต่อโลกในปัจจุบัน

กลยุทธ์การผสานวัตถุดิบจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน

สำหรับบริษัทที่ผลิตกรดอะคริลิก การเปลี่ยนมาใช้วัตถุดิบที่สามารถทดแทนได้ใหม่ ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในรูปแบบการทำงาน วัสดุที่ผลิตจากชีวภาพเหล่านี้มีบทบาทเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าวัตถุดิบจากปิโตรเลียมแบบดั้งเดิม เมื่อผู้ผลิตนำวัสดุเหล่านี้มาใช้ในกระบวนการผลิต จะช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมตลอดทั้งห่วงโซ่การผลิตได้อย่างมาก การมองภาพรวมทั้งหมดนี้จำเป็นต้องใช้สิ่งที่เรียกว่าการประเมินวัฏจักรชีวิต (life cycle assessments) ซึ่งเป็นการติดตามผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทั้งหมดตั้งแต่ต้นจนจบกระบวนการ เพื่อประเมินว่าวัสดุสีเขียวเหล่านี้มีความยั่งยืนในทางนิเวศวิทยาอย่างแท้จริงหรือไม่ ตัวอย่างเช่นบริษัท Dow Chemical พวกเขาได้พยายามนำวัตถุดิบที่มาจากพืชเข้ามาใช้ในกระบวนการผลิตกรดอะคริลิกมานานหลายปี ตามรายงานที่เผยแพร่ วิธีการนี้นำไปสู่การปรับปรุงตัวเลขด้านความยั่งยืนจริงจัง โดยลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ลงประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์นับตั้งแต่ปี 2018 เป็นต้นมา การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่เพียงแต่ดูดีบนกระดาษเท่านั้น แต่ยังช่วยให้บริษัทตอบสนองความคาดหวังของตลาดที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง พร้อมทั้งรักษาความสามารถในการทำกำไรไว้ได้ด้วย

กระบวนการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับสารอนุพันธ์หลัก

นวัตกรรมในการผลิตเมทิลเมทาคริเลต (MMA)

วิธีการผลิตเมทิลเมทาคริเลต (MMA) ของเรากำลังเปลี่ยนแปลงไปในทางที่ดีขึ้น ทั้งในแง่ของสิ่งแวดล้อมและความมีประสิทธิภาพ ความก้าวหน้าครั้งสำคัญคือการสร้าง MMA จากพืชโดยใช้ชีวมวลแทนที่จะพึ่งพาเชื้อเพลิงจากปิโตรเลียม ซึ่งช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนที่เกิดขึ้นจากการผลิตแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ เรายังได้เห็นการพัฒนาในการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยา (catalysts) ระหว่างกระบวนการผลิต บริษัทหลายแห่งได้พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาพิเศษที่สามารถลดปริมาณพลังงานที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเคมี ซึ่งหมายความว่ามีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยลงสู่ชั้นบรรยากาศ ตัวเลขในปัจจุบันก็ดูดีขึ้นเช่นกัน โดยมีรายงานบางส่วนระบุว่าสามารถประหยัดพลังงานได้ประมาณ 30% เมื่อเทียบกับวิธีการเก่า เมื่อผู้ผลิตยังคงทดลองใช้วิธีการใหม่เหล่านี้ เราจึงได้เห็นถึงความก้าวหน้าที่เป็นรูปธรรมในการผลิตวัสดุที่สำคัญนี้ด้วยวิธีการที่สะอาดยิ่งขึ้น

แนวทางที่ยั่งยืนสำหรับโพลิวินิลแอลกอฮอล์และอะคริลาไมด์

ผู้ผลิตที่ทำงานเกี่ยวกับแอลกอฮอล์เชิงพอลิวินิล (polyvinyl alcohol) และอนุพันธ์อะคริลาไมด์ (acrylamide) กำลังค่อยๆ เปลี่ยนจากการใช้วิธีการผลิตแบบดั้งเดิม มาสู่แนวทางที่เป็นมิตรต่อโลกมากขึ้น หลายบริษัทปัจจุบันใช้เทคนิค เช่น การเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ (biocatalysis) โดยที่เอนไซม์ช่วยในการสร้างโพลิเมอร์ (polymers) และกระบวนการโพลิเมอไรเซชันสีเขียว (green polymerization) ที่ช่วยลดของเสียที่เกิดขึ้น ในตัวของพอลิวินิลแอลกอฮอล์เองก็กำลังได้รับความนิยมในวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่สามารถย่อยสลายได้ เนื่องจากผู้บริโภคต้องการทางเลือกอื่นนอกเหนือจากพลาสติกที่จะคงอยู่ตลอดไป ความต้องการเวอร์ชันที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมนั้นขยายตัวไปไกลกว่าแค่บรรจุภัณฑ์เท่านั้น กลุ่มเกษตรกรและผู้ผลิตสิ่งทอต่างก็แสดงความสนใจเช่นกัน รายงานจากบางอุตสาหกรรมชี้ให้เห็นว่า ยอดขายของพอลิวินิลแอลกอฮอล์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอาจเติบโตได้ประมาณร้อยละ 6 ต่อปีในอนาคต แม้ว่าตัวเลขดังกล่าวอาจฟังดูค่อนข้างมองโลกในแง่ดี แต่ก็สะท้อนถึงความจริงบางอย่างที่หลายธุรกิจกำลังเริ่มตระหนักว่า ความยั่งยืน (sustainability) ไม่ใช่แค่เป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังส่งผลดีต่อการทำธุรกิจอีกด้วย

เพนตาเอริทริทอลในสูตรผสมที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

สารเคมีพิเศษของเพนทากลิตอลทำให้มันเป็นส่วนผสมที่สำคัญในสูตรผลิตภัณฑ์สีเขียว โดยเฉพาะเมื่อสร้างสิ่งที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เช่น สีและกาว จุดเด่นของสารประกอบนี้คือความคงทนต่ออุณหภูมิสูงและการสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่แน่นหนา ซึ่งช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ผู้ผลิตหลายรายพึ่งพาเพนทากลิตอลในสูตรเคลือบที่ใช้น้ำเป็นฐาน เนื่องจากช่วยลดสาร VOCs ที่เป็นอันตรายที่เราได้ยินกันอยู่บ่อย ๆ การวิจัยเกี่ยวกับวัสดุนี้พบว่ามันไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตมากเท่ากับสารอื่น ๆ และทำงานได้ดีภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน บางการทดลองยังบ่งชี้ว่าการเติมเพนทากลิตอลในสูตรสามารถเพิ่มคะแนนความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้ราว 40 เปอร์เซ็นต์ สำหรับบริษัทที่พยายามให้รายงานด้านความยั่งยืนดูดีขึ้น การเปลี่ยนมาใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนผสมของเพนทากลิตอลถือเป็นทางเลือกที่ชาญฉลาดโดยไม่ต้องแลกกับคุณภาพ

การใช้งานในอุตสาหกรรมที่ขับเคลื่อนความต้องการที่ยั่งยืน

สีเคลือบและกาวที่มี VOC ต่ำในเศรษฐกิจหมุนเวียน

การเคลือบที่มี VOC ต่ำมีบทบาทสำคัญในการทำให้กระบวนการผลิตเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นภายในกรอบเศรษฐกิจหมุนเวียน โดยการลดสารประกอบอินทรีย์ระเหยที่เป็นอันตรายเหล่านี้ การเคลือบประเภทนี้ช่วยปกป้องทั้งสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของแรงงานในโรงงาน เราเห็นธุรกิจต่างๆ เริ่มหันมาใช้ทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากแนวคิดด้านสิ่งแวดล้อมไม่ใช่เพียงแค่คำศัพท์ทางธุรกิจเท่านั้น แต่กลายเป็นเป้าหมายเชิงยุทธศาสตร์ที่สำคัญขององค์กร ข้อมูลตลาดยังบ่งชี้แนวโน้มที่น่าสนใจเช่นกัน กล่าวคือ ความต้องการผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจากผู้บริโภคเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน นักวิเคราะห์ในอุตสาหกรรมคาดการณ์ว่าตลาดการเคลือบที่มี VOC ต่ำจะเติบโตเฉลี่ยประมาณร้อยละ 5.5 ต่อปีในทศวรรษข้างหน้า บริษัทที่มีวิสัยทัศน์ก้าวหน้าหลายแห่งได้เริ่มลงทุนในแนวทางนี้ตั้งแต่เนิ่นๆ และได้รับผลตอบแทนที่ดี ตัวอย่างเช่น AkzoNobel ที่มีการผลิตสีที่มี VOC ต่ำ ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน แต่ยังเพิ่มความพึงพอใจของลูกค้าและรักษาฐานลูกค้าเดิมไว้ได้อย่างมั่นคง

โพลิเมอร์ที่สังเคราะห์จากชีวภาพในอุตสาหกรรมสิ่งทอและสารดูดซับน้ำสูง

ปัจจุบันเราเห็นโพลิเมอร์ที่ผลิตจากชีวภาพมีบทบาทเพิ่มมากขึ้นทั้งในกระบวนการผลิตผ้าและผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติซับซ้อน โดยวัสดุเหล่านี้ผลิตจากวัตถุดิบเช่น แป้งข้าวโพดหรืออ้อย แทนการใช้น้ำมัน ซึ่งเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นสำหรับผู้ผลิตที่ต้องการลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล การวิจัยแสดงให้เห็นว่าโดยทั่วไปการผลิตวัสดุเหล่านี้ใช้พลังงานน้อยกว่าและก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนน้อยกว่าวิธีการแบบดั้งเดิม สำหรับการผลิตผ้า บริษัทต่าง ๆ รายงานว่ามีความทนทานต่อการสึกหรอและให้สัมผัสนุ่มสบายเมื่อสัมผัสกับผิวหนัง ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติซับซ้อนที่ผลิตด้วยวิธีนี้มักให้ประสิทธิภาพการทำงานใกล้เคียงกัน แต่สามารถย่อยสลายตามธรรมชาติหลังการใช้งาน แทนที่จะสะสมอยู่ในหลุมฝังกลบตลอดไป นักวิเคราะห์ส่วนใหญ่คาดการณ์ว่าความต้องการจะยังคงเติบโตอย่างรวดเร็วในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เนื่องจากผู้บริโภคมีความสนใจในเรื่องความยั่งยืนมากขึ้น บางคนประเมินอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีไว้ที่ประมาณร้อยละ 8.2 แม้ว่าตัวเลขที่แท้จริงอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับต้นทุนวัตถุดิบและการเปลี่ยนแปลงทางนโยบาย อย่างไรก็ตามแนวโน้มโดยรวมชี้ให้เห็นอย่างชัดเจนว่าอุตสาหกรรมหลายประเภทจะหันมาใช้ทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเหล่านี้มากขึ้น

กรอบแนวทางความยั่งยืนที่มุ่งเน้นอนาคต

ผลกระทบจากการควบคุมด้านกฎระเบียบต่อมาตรฐานการผลิตระดับโลก

ระเบียบข้อกำหนดต่างๆ ทั่วโลกกำลังผลักดันอุตสาหกรรมกรดอะคริลิกให้หันไปสู่วิธีการผลิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น รัฐบาลต้องการให้บริษัทต่างๆ ดูแลสิ่งแวดล้อมให้ดียิ่งขึ้น จึงบังคับให้ผู้ผลิตต้องค้นหาวิธีการผลิตที่สะอาดยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น สำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) มีกฎระเบียบที่เข้มงวดเกี่ยวกับปริมาณ VOCs ที่สามารถปล่อยออกมาได้ในระหว่างกระบวนการผลิต สิ่งนี้ทำให้บริษัทหลายแห่งต้องพัฒนาสูตรใหม่ที่มีสารเคมีอันตรายน้อยลง แรงกดดันจากผู้ควบคุมกฎเกณฑ์ทำให้ธุรกิจไม่ได้ปฏิบัติตามกฎเกณฑ์เท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงกระบวนการทำงานของตนเองด้วย บางบริษัทลงทุนจำนวนมากในอุปกรณ์ใหม่ ในขณะที่อีกหลายบริษัทปรับปรุงกระบวนการผลิตทั้งหมด บริษัทใหญ่ๆ อย่าง Dow Chemical และ BASF จากเยอรมนี เริ่มหันมาผลิตสินค้าจากวัสดุที่ผลิตจากพืชมากขึ้น แทนที่จะใช้วัตถุดิบจากปิโตรเคมีแบบดั้งเดิม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นภายในชั่วข้ามคืน แต่แนวโน้มนั้นชัดเจน: ความยั่งยืนไม่ใช่ทางเลือกอีกต่อไปในอุตสาหกรรมนี้

การดูว่าข้อบังคับเหล่านี้ส่งผลต่อผู้ผลิตอย่างไรแสดงให้เห็นว่ามีแนวโน้มชัดเจนไปสู่การนวัตกรรมและการปฏิบัติที่ยั่งยืน แน่นอนว่าการปฏิบัติตามมาตรฐานความสอดคล้องเชิงกฎระเบียบหมายถึงการลงทุนในเทคโนโลยีสีเขียว แต่ก็ยังเปิดโอกาสให้ธุรกิจที่ต้องการสร้างความแตกต่างด้วยแนวทางที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างจากโลกแห่งความเป็นจริงแสดงให้เห็นว่าบริษัทที่ปรับตัวได้สำเร็จนั้นสามารถรักษามาตรฐานความสอดคล้องได้ ในขณะเดียวกันยังเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันในตลาดได้ด้วย สิ่งที่ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ไว้นั้นมีเหตุผลเช่นกัน เพราะกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องกับตัวชี้วัดด้านความยั่งยืนกำลังเข้มงวดมากขึ้น ซึ่งส่งผลให้ภาคอุตสาหกรรมต้องพัฒนาเทคโนโลยีที่ดีกว่า และทำให้การทำธุรกิจแบบสีเขียวกลายเป็นองค์ประกอบหนึ่งที่บ่งบอกถึงความสำเร็จในการดำเนินงานด้านการผลิตในปัจจุบัน

แผนที่แนวทางการผลิตที่เป็นกลางต่อคาร์บอน

การผลักดันให้เกิดการผลิตที่เป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutral Manufacturing) ในปัจจุบันมีความสำคัญอย่างมากต่อการผลิตเคมีภัณฑ์อย่างยั่งยืน โดยหลักการแล้วหมายถึงบริษัทต่าง ๆ จำเป็นต้องปรับสมดุลการปล่อยคาร์บอนของตนเองผ่านความพยายามในการลดการปล่อยหรือการเข้าร่วมโครงการชดเชยคาร์บอน เพื่อให้โดยรวมแล้วไม่มีการปล่อยคาร์บอนสุทธิออกมา สำหรับผู้ผลิตเคมีภัณฑ์ที่ต้องการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยไม่เสียเปรียบคู่แข่ง แนวทางนี้ถือว่ามีความน่าสนใจอย่างมาก ตัวอย่างเช่น Mitsubishi Chemical Corp ที่ล่าสุดได้พัฒนาเทคโนโลยีการจับและกักเก็บคาร์บอน (Carbon Capture and Storage) ที่น่าสนใจ ซึ่งผู้เล่นรายอื่นในอุตสาหกรรมต่างจับตามองและพิจารณาว่าเป็นแบบอย่างที่น่าจะนำไปประยุกต์ใช้

การบรรลุความเป็นกลางทางคาร์บอนจำเป็นต้องใช้การดำเนินการและแนวทางเทคโนโลยีที่หลากหลายในหลายภาคส่วน ธุรกิจที่มีวิสัยทัศน์ก้าวหน้าหลายแห่งต่างมองหาทางเลือก เช่น การเปลี่ยนไปใช้พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม การอัพเกรดสู่เทคนิคการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น และการทดลองใช้ระบบจับคาร์บอนเป็นวิธีลดการปล่อยก๊าซ มีมูลค่าที่แท้จริงในการดำเนินการด้านสิ่งแวดล้อมทั้งจากมุมมองการประหยัดค่าใช้จ่ายและตัวสิ่งแวดล้อมเอง บริษัทต่างๆ มักเห็นการประหยัดต้นทุนในระยะยาวเมื่อลดการสูญเสียพลังงาน และสามารถปรับตัวให้สอดคล้องกับข้อกำหนดของรัฐบาลได้ทันเวลา นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ยังมีผลกระทบเชิงบวกในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและปกป้องสิ่งแวดล้อมร่วมกันของเรา จากการรายงานของอุตสาหกรรม บริษัทที่ดำเนินการเปลี่ยนผ่านเหล่านี้โดยทั่วไปสามารถลดการปล่อยคาร์บอนได้มากอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อปัญหาสิ่งแวดล้อมเลวร้ายลงทุกปี จึงชัดเจนว่าองค์กรต่างๆ จะต้องเข้ามามีส่วนร่วมในโครงการความยั่งยืนเช่นนี้มากขึ้น หากเรายังหวังจะรักษารูปแบบการผลิตที่ยังยืนไว้ได้ในอนาคต