พลิกโจทย์การจัดการอุณหภูมิสู่โอกาสธุรกิจ ด้วยนวัตกรรมพอลิเมอร์กักเก็บความเย็น (PCM)
ท่ามกลางสภาวะการแข่งขันทางธุรกิจที่ทวีความรุนแรง ประกอบกับความท้าทายด้านการบริหารจัดการต้นทุนและความยั่งยืน การบริหารจัดการอุณหภูมิได้กลายเป็นปัจจัยยุทธศาสตร์ซึ่งส่งผลต่อความสำเร็จของการเติบโตของธุรกิจอย่างมีนัยสำคัญ ครอบคลุมตั้งแต่การรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภค การคงประสิทธิภาพของยาและเวชภัณฑ์ ไปจนถึงการรักษาเสถียรภาพของศูนย์ข้อมูล (Data Center) อันเป็นโครงสร้างพื้นฐานของเศรษฐกิจดิจิทัล อย่างไรก็ดีการควบคุมอุณหภูมิให้มีความแม่นยำและเสถียรภาพสูงนั้น มักแฝงไว้ด้วยต้นทุนการดำเนินงานที่สูงและข้อจำกัดด้านพลังงานซึ่งเพิ่มความซับซ้อนและกลายเป็นโจทย์สำคัญมากขึ้นท่ามกลางความสถานการณ์นี้เอง ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์กำลังกลายเป็นทางออกที่น่าสนใจในรูปแบบของ ‘วัสดุเปลี่ยนสถานะ’ หรือ Phase Change Material (PCM) โดยถูกพัฒนาให้กลายเป็นโซลูชันอัจฉริยะที่สามารถกำหนดอุณหภูมิที่ต้องการให้คงที่ได้อย่างแม่นยำ และยังสามารถขยายขนาดได้ตามการใช้งานจริงตั้งแต่กล่องขนส่งขนาดเล็ก ไปจนถึงการบุเป็นผนังของคลังสินค้าหรือรถขนส่งทั้งคัน นวัตกรรมนี้ไม่เพียงแต่จะมาปฏิวัติอุตสาหกรรม Cold Chain แต่ยังกำลังปลดล็อกโอกาสทางธุรกิจใหม่ ๆ ที่หลายคนอาจคาดไม่ถึง
All Around Plastics จะพาทุกท่านไปสำรวจเบื้องหลังนวัตกรรม PCM จาก SCGC ตั้งแต่การถอดรหัสโจทย์ใหญ่ในอุตสาหกรรม Cold Chain สู่การทำความเข้าใจในเทคโนโลยีพอลิเมอร์ ไปจนถึงการมองไปข้างหน้าถึงโอกาสทางธุรกิจที่กำลังจะเกิดขึ้น
ความท้าทายของการควบคุมอุณหภูมิในยุคสมัยแห่งการเปลี่ยนแปลง
อุตสาหกรรม Cold Chain หรือโลจิสติกส์แบบควบคุมอุณหภูมิในประเทศไทย กำลังเติบโตอย่างก้าวกระโดด โดยมีมูลค่าตลาดกว่า 1.1 พันล้านเหรียญสหรัฐในปี 2024 และคาดว่าจะพุ่งสูงถึง 2.5 พันล้านเหรียญสหรัฐภายในปี 2032 การเติบโตนี้เป็นผลพวงจากนโยบายที่แข็งแกร่งของภาครัฐ ทั้งโครงการ "ครัวไทยสู่ครัวโลก" (Kitchen of the World) การผลักดันประเทศสู่การเป็นศูนย์กลางการผลิตยาและเวชภัณฑ์ในระดับภูมิภาค รวมถึงการเติบโตของ E-commerceอย่างไรก็ตามการเติบโตนี้กลับต้องเผชิญกับความท้าทายสำคัญ นั่นคือยิ่งธุรกิจขยายตัวและมีความต้องการจัดเก็บ-ขนส่งสินค้าที่ไวต่ออุณหภูมิมากขึ้นเท่าไหร่ ยิ่งทำให้ต้นทุนในการรักษาอุณหภูมิให้คงที่สูงขึ้นเป็นเงาตามตัว โดยเฉพาะค่าพลังงานที่สูงและผันผวน ซึ่งอาจคิดเป็นสัดส่วนสูงถึง 40% ของค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานทั้งหมด
ความท้าทายไม่ได้หยุดอยู่แค่นั้น การรักษาอุณหภูมิให้คงที่ยังเป็นจุดเปลี่ยนหัวเลี้ยวหัวต่อ เพราะความล้มเหลวเพียงเล็กน้อยอาจหมายถึงความเสียหายของสินค้ามูลค่ามหาศาล โดยเฉพาะสินค้าประเภทยาและเวชภัณฑ์ อีกทั้งปัญหาไฟฟ้าดับหรือไฟตกยังคงเป็นความเสี่ยงสำคัญในพื้นที่ห่างไกล ซึ่งเป็นอุปสรรคในการขยายโครงข่าย Cold Chain ให้ครอบคลุมทั่วถึงทุกพื้นที่ ตั้งแต่ต้นทางแหล่งผลิตทางการเกษตร
โจทย์ใหญ่ของอุตสาหกรรมจึงมุ่งเป้าไปที่การจะทำอย่างไรให้การเติบโตไม่ถูกฉุดรั้งด้วยต้นทุนการขนส่งที่พุ่งสูงขึ้น และจะทำอย่างไรให้การควบคุมอุณหภูมิมีความเสถียรและยืดหยุ่นเพียงพอที่จะรับมือกับสถานการณ์ไม่คาดฝันได้? คำตอบอาจไม่ได้อยู่ที่การพึ่งพารถขนส่งห้องเย็นขนาดใหญ่ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงและต้องรอสินค้าเต็มคันรถจึงจะคุ้มค่าขนส่ง แต่ทว่าทางออกอาจอยู่ที่การคิดค้น "วัสดุ" ที่สามารถเข้ามาจัดการอุณหภูมิได้อย่างชาญฉลาดและยืดหยุ่นมากกว่า
ทำความรู้จัก ‘PCM’ นวัตกรรมพอลิเมอร์เพื่อการรักษาอุณหภูมิ
ท่ามกลางความท้าทายด้านการจัดการอุณหภูมิ SCGC ผู้นำนวัตกรรมพอลิเมอร์และโซลูชันยั่งยืน ได้ต่อยอดความเชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์สู่การพัฒนาโซลูชันที่ตอบโจทย์อย่างตรงจุด นั่นคือ วัสดุเปลี่ยนสถานะ หรือ PCM (Phase Change Material)หลายคนอาจไม่ทราบว่านวัตกรรม PCM นี้มีต้นกำเนิดมาจากกระบวนการผลิต "พอลิโอเลฟินส์" ซึ่งเป็นกลุ่มพอลิเมอร์พื้นฐานที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลายในโลก โดยปกติ ผลิตภัณฑ์พลอยได้ (By-product) จากกระบวนนี้มักถูกมองว่าไร้ค่าและต้องถูกทิ้งไป แต่ SCGC ได้นำความรู้ความเชี่ยวชาญด้านวัสดุศาสตร์มาวิจัยและพัฒนาต่อยอด จนกลายเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มสูง (High Value-added Product) ที่มีคุณสมบัติพิเศษในการควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ นี่จึงเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของการนำความรู้เชิงลึกด้านวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์มาสร้างสรรค์เป็นนวัตกรรมที่แก้ปัญหาในโลกธุรกิจได้อย่างเป็นรูปธรรม
กลไกการทำงานของ PCM
หัวใจหลักของ Phase Change Material (PCM) คือ ความสามารถในการดูดซับ จัดเก็บ และปลดปล่อยพลังงานความร้อน ในรูปแบบของความร้อนแฝง (Latent Heat) ณ ช่วงอุณหภูมิที่คงที่ จึงทำหน้าที่เสมือนเกราะที่ช่วยรักษาอุณหภูมิให้คงที่ โดยมีกลไกการทำงาน ดังนี้- ดูดซับความร้อน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น : เมื่ออุณหภูมิในสภาพแวดล้อมสูงกว่าจุดหลอมเหลวที่ออกแบบไว้ วัสดุ PCM จะเริ่มดูดซับความร้อนจากรอบข้างเข้ามา และเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว กระบวนการนี้จะช่วยดึงความร้อนส่วนเกินออกจากระบบ ทำให้คอมเพรสเซอร์ของเครื่องทำความเย็นทำงานน้อยลง และอุณหภูมิโดยรวมยังคงที่
- ปล่อยความร้อน เมื่ออุณหภูมิต่ำลง : ในทางกลับกัน เมื่ออุณหภูมิสภาพแวดล้อมลดต่ำลงกว่าจุดเยือกแข็งของวัสดุ PCM จะปลดปล่อยความร้อนที่กักเก็บไว้ออกมา และเปลี่ยนสถานะกลับจากของเหลวเป็นของแข็ง เพื่อช่วยพยุงไม่ให้อุณหภูมิลดต่ำจนเกินไป
เพื่อให้เห็นภาพชัดเจนยิ่งขึ้น ลองจินตนาการว่า PCM คือ ‘เจลเก็บความเย็น’ หรือ Cooling Pad ที่ถูกยกระดับไปอีกขั้นจนกลายเป็นโซลูชันควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะ ความพิเศษนี้ไม่ได้หยุดอยู่แค่การกักเก็บสำรองความเย็นไว้ แต่คือความสามารถในการ ‘เลือกอุณหภูมิ’ ที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ ต่างจากการใช้วัสดุเก็บความเย็นอื่น ๆ ที่ทำงานได้แค่อุณหภูมิเดียวเท่านั้น สำหรับนวัตกรรม PCM ที่ SCGC คิดค้นขึ้นมานี้ ช่วยให้เราสามารถออกแบบวัสดุให้ทำงาน ณ อุณหภูมิที่ต้องการได้อย่างเฉพาะเจาะจง เช่น การรักษาระดับอุณหภูมิที่ 4°C สำหรับวัคซีน หรือ -25°C สำหรับอาหารแช่แข็ง
ยิ่งไปกว่านั้น นวัตกรรมนี้ยังถูกออกแบบมาให้ยืดหยุ่น สามารถปรับขยายขนาดตามการใช้งานได้อย่างไร้ขีดจำกัด ตั้งแต่การทำเป็นแผ่นเก็บความเย็นสำหรับกล่องขนส่งขนาดเล็ก ไปจนถึงการเสริมประสิทธิภาพรถขนส่งควบคุมความเย็นให้มีเสถียรภาพในการรักษาอุณหภูมิสูงยิ่งขึ้น โดยหัวใจสำคัญคือการลดความผันผวนของอุณหภูมิที่มักเกิดจากการทำงานของคอมเพรสเซอร์ในระบบทำความเย็นแบบเดิม นอกจากนี้การไหลเวียนของอากาศเย็นที่ไม่สม่ำเสมอในระบบรถแบบเก่า ยังอาจก่อให้เกิดปัญหา ‘Hot Spot’ หรือจุดที่อุณหภูมิสูงกว่าส่วนอื่น ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและอายุการเก็บรักษาของสินค้าที่ไวต่ออุณหภูมิหรือเน่าเสียง่าย
PCM จะทำหน้าที่เป็นเหมือนเกราะป้องกันอุณหภูมิ คอยดูดซับความร้อนส่วนเกินและปล่อยความเย็นออกมาอย่างสม่ำเสมอ ทำให้อุณหภูมิภายในรถคงที่ตลอดการเดินทาง ช่วยรักษาคุณภาพสินค้าตั้งแต่ต้นทางถึงปลายทาง และลดความเสี่ยงจากความเสียหายได้แม้ระบบทำความเย็นหลักจะขัดข้องชั่วคราว นี่จึงเป็นทางออกที่ไม่ได้ช่วยแค่ลดต้นทุนด้านพลังงาน แต่ยังยกระดับคุณภาพและความน่าเชื่อถือของการขนส่งได้อย่างมหาศาล
ในส่วนการใช้งานคลังสินค้า เพียงแค่นำแผ่น PCM ไปติดตั้งเสริมแต่ละชั้นวางจนเต็มพื้นที่ PCM ก็จะทำหน้าที่ปล่อยความเย็นออกมาอย่างต่อเนื่อง โดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพาเครื่องทำความเย็นที่ต้องทำงานตลอดเวลา นี่จึงเป็นทางออกที่ช่วยลดทั้งต้นทุนด้านพลังงานและค่าบำรุงรักษาอย่างเห็นได้ชัดในต้นทุนที่ถูกกว่า
CHILLOX และโอกาสที่ไกลกว่า Cold Chain
SCGC ได้นำเทคโนโลยี PCM มาพัฒนาเป็นโซลูชันเชิงพาณิชย์ภายใต้ชื่อ "CHILLOX" (ชิลล็อกซ์) ซึ่งได้พิสูจน์ประสิทธิภาพผ่านความร่วมมือกับ SCGJWD ผู้นำด้านโลจิสติกส์และซัพพลายเชนของไทย โดยนำไปทดลองใช้งานจริงในคลังสินค้าห้องเย็นของ บริษัท แปซิฟิค ห้องเย็น จำกัด (PCS) ผลลัพธ์ที่ได้คือการสร้างมาตรฐานใหม่ให้กับวงการ Green Logistics ของประเทศไทย- ลดการใช้พลังงานไฟฟ้าได้ถึง 15-20% จากการลดภาระการทำงานของคอมเพรสเซอร์
- เป็นระบบทำความเย็นสำรอง ในกรณีไฟฟ้าดับได้นานถึง 6 ชั่วโมง ช่วยป้องกันความเสียหายของสินค้ามูลค่าสูง
- ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ และลดค่าบำรุงรักษา
ตัวอย่างโอกาสการใช้งานในอุตสาหกรรมอื่น ๆ
- ศูนย์ข้อมูล (Data Centers): อุตสาหกรรมที่เติบโตอย่างก้าวกระโดดและมีโจทย์สำคัญคือการระบายความร้อนของเซิร์ฟเวอร์ตลอดเวลา การนำ PCM มาใช้จะช่วยลดภาระของระบบปรับอากาศ (HVAC) และที่สำคัญคือ ทำหน้าที่เป็นระบบหล่อเย็นฉุกเฉิน ปกป้องอุปกรณ์มูลค่ามหาศาลในกรณีที่ระบบทำความเย็นหลักขัดข้องหรือไฟฟ้าดับ
- อุตสาหกรรมก่อสร้าง (Green Construction): ในประเทศเมืองร้อนอย่างไทย การใช้พลังงานในอาคารกว่า 70% หมดไปกับการทำความเย็น การผนวก PCM เข้าไปในวัสดุก่อสร้าง เช่น ฝ้าเพดาน ผนัง หรือหลังคา จะเปลี่ยนให้อาคารมีระบบกักเก็บและคลายความร้อนในตัวขนาดใหญ่ ทำให้ภายในอาคารเย็นสบาย ลดการทำงานของเครื่องปรับอากาศ และช่วยให้อาคารได้รับการรับรองมาตรฐานอาคารเขียว (Green Building) เช่น LEED หรือ TREES ได้ง่ายขึ้น
- อุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy): พลังงานแสงอาทิตย์มีข้อจำกัดสำคัญคือประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ (PV Panel) จะลดลงเมื่อมีอุณหภูมิสูงเกินไป PCM จึงสามารถเข้ามาช่วยในการระบายความร้อนให้แผงโซลาร์เซลล์ ด้วยการติดตั้ง PCM ไว้ด้านหลังของแผง จะช่วยดูดซับความร้อนส่วนเกินที่เกิดขึ้นจากการรับแสงแดด ทำให้แผงโซลาร์เซลล์มีอุณหภูมิต่ำลง ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าสูงขึ้นและยืดอายุการใช้งานของแผงได้อีกด้วย
บทสรุป : จากนวัตกรรมวัสดุกักเก็บความเย็น สู่โอกาสธุรกิจแห่งอนาคต
การมาถึงของ PCM ไม่ใช่แค่การนำเสนอโซลูชันใหม่ แต่คือการเปลี่ยนมุมมองต่อ ‘การจัดการอุณหภูมิ’ ไปอย่างสิ้นเชิง จากเดิมที่ต้องใช้พลังงานมหาศาลเพื่อต่อสู้กับความร้อนและความเย็นที่ผันผวนตลอดเวลา ไปสู่การทำงานร่วมกับอุณหภูมิอย่างชาญฉลาดโดยใช้วัสดุพอลิเมอร์เป็นแกนกลางในการสร้างเสถียรภาพ นี่คือจุดเริ่มต้นของการนำเทคโนโลยีการรักษาอุณหภูมินี้ไปประยุกต์ใช้เพื่อแก้ปัญหาที่ซับซ้อนในอุตสาหกรรมอื่น ๆ อีกมากมายในอนาคต ตั้งแต่การขนส่งไปจนถึงการสร้าง Data Center ซึ่งสำหรับนักธุรกิจและผู้ประกอบการแล้ว นี่คือโอกาสครั้งสำคัญในการสร้างนวัตกรรมที่ตอบโจทย์ พร้อมสร้างความได้เปรียบในการแข่งขันที่ยั่งยืนอย่างแท้จริงแหล่งอ้างอิง:
https://www.eria.org/uploads/media/6_RPR_FY2018_11_Chapter_2.pdf
https://www.verifiedmarketresearch.com/product/thailand-cold-chain-logistics-market/
https://www.techsciresearch.com/report/thailand-cold-chain-logistics-market/14655.html
