แปลและเรียบเรียง โดย มาริสา คุณธนวงศ์

      ในปัจจุบันพลาสติกได้รับความนิยมนำมาใช้กันมากขึ้นเนื่องจากเป็นวัสดุที่มี สมบัติพิเศษเหมาะกับการใช้งานหลากหลายประเภท ใช้กระบวนการผลิตที่ไม่ซับซ้อน และมีต้นทุนต่ำ ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในชีวิตประจำวันรอบตัวเราจึงมักทำขึ้นจากพลาสติก แต่อย่างไรก็ตาม ปริมาณพลาสติกที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วนั้นกลายเป็นปัญหาใหญ่ที่ไม่สามารถ จัดการได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพลาสติกที่ไม่ย่อยสลายทางชีวภาพ เพราะนอกจากที่พลาสติกชนิดนี้ไม่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้แล้ว เมื่อได้รับแสงยูวีหรือความร้อน มันยังโดนทำลายกลายเป็นเศษพลาสติกชิ้นเล็กที่ประกอบไปด้วยสารที่อันตราย เช่น บิสฟีนอล-เอ (bisphenol A) พาทาเลต (phthalates) และ พอลิคลอริเนตเตดไบฟินิล (Polychlorinated biphenyl : PCBs) ที่มักสะสมอยู่บนพื้นดิน ในแม่น้ำ ในทะเลสาบรวมถึงในมหาสมุทร สารเหล่านี้มีผลต่อการทำงานของฮอร์โมนและทำลายสัตว์น้ำตั้งแต่แพลงก์ตอนจน ถึงสัตว์ทะเลที่เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมอีกด้วย ดังนั้นพลาสติกประเภทนี้จึงนับว่าเป็นปัญหาใหญ่ระดับโลกที่ทำให้เหล่านัก วิทยาศาสตร์พยายามคิดค้นวิธีการแก้ปัญหา ซึ่งหนึ่งในวิธีที่ใช้กันในปัจจุบันก็คือ การใช้พลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพแทนนั่นเอง

      อย่าง ไรก็ตาม แม้ว่าปัจจุบันจะมีการผลิตพลาสติกที่ย่อยสลายทางชีวภาพหรือไบโอพลาสติกได้ แล้ว แต่ไบโอพลาสติกดังกล่าวยังคงมีการวิพากษ์วิจารณ์ถึงกระบวนการผลิตที่มีหลาย ขั้นตอนและใช้พลังงานจำนวนมาก ทั้งยังใช้วัตถุดิบที่เป็นพืชผลที่รับประทานได้ (edible plant) อีกด้วย เช่น ข้าวโพด หรือมันฝรั่ง เป็นต้น ดังนั้น Ilker Bayer นักวิจัยสาขาวัสดุศาสตร์ จากสถาบันเทคโนโลยีอิตาลี ในเจโนวา ประเทศอิตาลี จึงคิดค้นกรรมวิธีการผลิตไบโอพลาสติกที่มีขั้นตอนที่ง่ายขึ้นและใช้วัตถุดิบ ที่เป็นเพียงเศษผักที่เป็นของเหลือใช้จากการทำเป็นอาหาร (edible plant waste) ไบโอพลาสติกชนิดใหม่ที่ได้นี้จึงมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าไบโอ พลาสติกที่มีในปัจจุบัน

กรรมวิธีที่ดีกว่าเพื่อผลที่ดีกว่าจากวัตถุดิบที่ไร้ค่า

      Bayer และทีมมุ่งเน้นไปที่กระบวนการทำให้เกิดเซลโลเฟน (cellophane) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการนำเซลลูโลสที่เป็นส่วนประกอบหลักของผนังเซลล์พืชมาย่อย ในกรดไตรฟลูออโรอะซิติก (trifluoroacetic acid : TFA) ให้เปลี่ยนจากโครงสร้างผลึกที่มีตามธรรมชาติ (naturally crystalline form) ไปเป็นโครงสร้างอสัณฐาน (amorphous form) ซึ่งเหมาะกับการหล่อให้เป็นพลาสติกได้โดยไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการใดๆอีก

      ไบโอพลาสติกชนิดใหม่ที่คิดค้นขึ้นนี้ทำจากวัตถุดิบที่เป็นส่วนของพืชที่เหลือ จากการนำไปใช้เป็นอาหาร อาทิเช่น เปลือกข้าว เปลือกที่ห่อหุ้มเมล็ดโกโก้ และก้านของผักโขมและผักชีฝรั่งที่เหลือจากโรงงานทำผักผงของอิตาลีที่นำไปใส่ ในเครื่องดื่มและพาสตาที่มีสี Bayer กล่าวว่า แม้ว่าส่วนต่างๆของพืชเหล่านี้เป็นส่วนที่พวกเราไม่ต้องการนำมาทาน แต่เราก็สามารถนำมันมาเปลี่ยนให้เป็นไบโอพลาสติกที่มีประโยชน์ได้ไม่ยาก ทั้งยังได้ไบโอพลาสติกที่มีสมบัติแตกต่างกันตามวัตถุดิบเริ่มต้นอีกด้วย เช่น หากเราใช้วัตถุดิบเป็นก้านผักโขม เราก็จะได้ไบโอพลาสติกที่มีสมบัติที่ยืดหยุ่นคล้ายยาง หรือหากเราใช้วัตถุดิบเป็นเปลือกข้าว เราก็จะได้ไบโอพลาสติกที่มีความแข็งมากขึ้น เป็นต้น ดังนั้น ไบโอพลาสติกชนิดใหม่นี้จึงมีการผสมผสานที่แตกต่างกันระหว่างความแข็งและความ ยืดหยุ่นเมื่อเทียบกับไบโอพลาสติกที่มีในปัจจุบันและพลาสติกทั่วไป

      อย่าง ไรก็ตาม งานวิจัยนี้ไม่เพียงแต่จะเปลี่ยนของเสียให้เป็นไบโอพลาสติกชนิดใหม่ที่เป็น มิตรต่อสิ่งแวดล้อมและใช้ประโยชน์ได้แล้ว แต่ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวยังเพิ่มคุณค่ามากกว่าไบโอพลาสติกทั่วไปเสียด้วย เพราะนอกจากไบโอพลาสติกที่ทำขึ้นจะได้สมบัติความแข็งและความยืดหยุ่นจากพืช แต่ละชนิดที่ใช้เป็นวัตถุดิบแล้ว ยังได้สมบัติพิเศษต่างๆเพิ่มอีกด้วย เช่น ไบโอพลาสติกที่ทำจากผักชีฝรั่งจะมีสมบัติที่สามารถต่อต้านอนุมูลอิสระได้ เช่นเดียวกับผักชีฝรั่ง หรือไบโอพลาสติกที่ทำจากอบเชยก็จะมีสมบัติต้านแบคทีเรียได้เช่นเดียวกับ อบเชย เป็นต้น

กระบวนการผลิตไบโอพลาสติกชนิดใหม่

จากภาพ แสดง a. โครงสร้างของเฮมิเซลลูโลส เซลลูโลสและ ลิกนิน ที่เป็นส่วนประกอบหลักของส่วนของพืชที่ทานไม่ได้ b. ความแตกต่างของไบโอพลาสติกที่ได้จากวัตถุดิบที่ต่างกัน c.กระบวน การผลิตไบโอพลาสติกจากเศษพืชจนได้ผลิตภัณฑ์เป็นแผ่นฟิล์ม คือแยกส่วนของพืชที่ไม่สามารถทานได้ นำไปทำให้แห้งและบดเป็นผง นำผงไปละลายลงใน TFA บ่มในเวลาที่เหมาะสม จากนั้นนำไปปั่นแยก (centrifugation) ส่วนที่ไม่ละลายและนำไปเทหล่อลงในจานเพาะเชื้อ ขั้นตอนสุดท้ายคือการทำระเหยเพื่อไล่สาร TFA ออกจากพลาสติกที่ได้

ทิ้งท้าย

อย่าง ไรก็ตาม Paul Mines จากบริษัท BiomeBioplastics ในเซาธ์แฮมป์ตัน ประเทศอังกฤษ กล่าวว่า การทำให้งานวิจัยในห้องปฏิบัติการขยายไปถึงระดับเชิงพาณิชย์นั้นเป็นเรื่อง ที่ไม่ง่าย และโดยทั่วไปเศษพืชผักที่เหลือใช้ก็มักมีคุณภาพที่ไม่สม่ำเสมอ และต้องคำนึงถึงต้นทุนเชิงเศรษฐกิจที่ควรจะถูกกว่าการซื้อแป้งมาเป็นวัตถุ ดิบ

แหล่งที่มาของบทความ :  ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (ศว.)

แหล่งข้อมูลอ้างอิง

An easier way to turn plant scraps to plastics :

//www.newscientist.com/article/dn25944-an-easier-way-to-turn-plant-scraps-to-plastics.html?full=true&print=true#.U9tVtKPuzHZ

Direct Transformation of Edible Vegetable Waste into Bioplastics :

Macromolecules, Article ASAP DOI: 10.1021/ma5008557 Publication Date (Web): July 15, 2014

//pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma5008557

ชอบกด Like & Share เป็นกำลังใจให้ด้วยน่ะจ๊ะ

Create Date : 03 กันยายน 2557
Last Update : 3 กันยายน 2557 13:43:07 น.		2 comments
Counter : 708 Pageviews.
Share Tweet