พลาสติกชีวภาพ : วัสดุทางเลือกใหม่ที่ใส่ใจสิ่งแวดล้อม

หากลองมองดูรอบ ๆ ตัวเรา จะเห็นว่าวัสดุอุปกรณ์ที่เราใช้อยู่ทุกวันตั้งแต่เช้าจรดค่ำ ส่วนใหญ่ล้วนมีพลาสติกเป็นส่วนประกอบทั้งสิ้น จึงปฏิเสธไม่ได้ว่าพลาสติกมีบทบาทต่อกิจกรรมต่าง ๆ ของมนุษย์เป็นอย่างมาก แต่ด้วยเหตุที่พลาสติกไม่สลายตัว หรือต้องใช้เวลาในการย่อยสลายนานนับสิบปีและยากต่อการนำมารีไซเคิล พลาสติกจึงกลายเป็นขยะที่สร้างปัญหามลพิษแก่สิ่งแวดล้อมทั่วโลกมาเป็นเวลานาน ประเทศต่าง ๆ จึงมีการรณรงค์ให้เลิกใช้หรือลดการใช้พลาสติกให้น้อยลงและหันมาใช้วัสดุที่ย่อยสลายง่ายหรือเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำมาจากวัสดุธรรมชาติแทน แต่ด้วยคุณประโยชน์ของพลาสติกที่มีน้ำหนักเบา สะดวกสบายในการใช้สอย ถือหิ้ว รวมทั้งในการขนส่ง ตลอดจนมีความทนทานและสามารถทำได้หลากหลายรูปแบบ จึงเป็นการยากที่จะใช้ผลิตภัณฑ์อื่นเข้ามาแทนที่ได้ ดังนั้น หลายประเทศจึงพยายามคิดหาวิธีผลิตพลาสติกที่มีวัตถุดิบมาจากธรรมชาติ รวมทั้งประเทศไทยเองด้วยค่ะ และในที่สุดก็มี พลาสติกชีวภาพ เกิดขึ้นค่ะ พลาสติกชีวภาพ เป็นพลาสติกที่ได้จากพืชผลทางการเกษตร อาทิ อ้อย มันสำปะหลัง ข้าวโพด ปาล์ม ไผ่ และหัวบีทน้ำตาล (Sugar beet) เป็นต้น ซึ่งภายหลังการใช้งาน เมื่อทิ้งในภาวะที่อุณหภูมิและความชื้นเหมาะสมก็ย่อยสลายได้โดยง่าย เพราะมีกลไกการย่อยสลายด้วยเอนไซม์และแบคทีเรียในธรรมชาติ เมื่อย่อยสลายหมดแล้วจะได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำ มวลชีวภาพ ก๊าซมีเทน และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตและดำรงชีวิตของพืช จนไม่ก่อผลเสียตามมาหลังการใช้งาน ต่างจากพลาสติกทั่วไปซึ่งเป็นพลาสติกที่ใช้ "ปิโตรเคมี" ได้จากน้ำมันเป็นวัตถุดิบและจะย่อยสลายได้ยากค่ะ ปัจจุบันมีพลาสติกชีวภาพอยู่หลายชนิดแต่มี 2 ชนิดที่เป็นที่สนใจของตลาดทั่วโลก คือ 1.พอลีแลคติคแอซิด (Polylactic Acid) หรือ "PLA" วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิต PLA คือ "แป้ง" ที่ได้จากทรัพยากรธรรมชาติที่เกิดขึ้นใหม่ได้ (renewable resource) ได้แก่ พืชที่มีแป้งเป็นองค์ประกอบหลัก เช่น ข้าวโพด มันสำปะหลัง โดยกระบวนการผลิตจะเริ่มต้นจากการบดหรือโม่พืชนั้นให้ละเอียดเป็นแป้ง จากนั้นทำการย่อยแป้งให้ได้เป็นน้ำตาล และนำไปหมักด้วยจุลินทรีย์ จนเกิดเป็นกรดแลคติก (Lactic Acid) จากนั้นนำกรดแลคติก (Lactic Acid) ที่ได้มาผ่านกระบวนการทางเคมีเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างให้เป็นสารใหม่ที่มีโครงสร้างทางเคมีเป็นวงแหวนเรียกว่า "lactide" หลังจากนั้นนำมากลั่นในระบบสุญญากาศ เพื่อเปลี่ยนโครงสร้างเป็นโพลิเมอร์ของ lactide ที่เป็นสายยาวขึ้นเรียกว่า PLA ซึ่ง PLA นี้สามารถนำไปเป็นวัตถุดิบในการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกได้เช่นเดียวกับเม็ดพลาสติกจากปิโตรเลียม อีกทั้งมีคุณสมบัติพิเศษคือ มีความใส ไม่ย่อยสลายในสภาพแวดล้อมทั่วไป แต่สามารถย่อยสลายได้เองเมื่อนำไปฝังกลบในดินในระยะเวลาอันสั้น ทั้งยังนำไปทำเป็นปุ๋ยหมักโดยไม่ทำลายธรรมชาติอีกด้วยค่ะ 2.พอลีไฮดรอกซีอัลคาโนเอท (Polyhydroxyalkanoates) หรือ "PHAs" เป็นสารพอลีเมอร์ตั้งต้นที่นำมาใช้ผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้ ทั้งวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตและกระบวนการผลิตก็คล้ายกับ PLA ค่ะ แต่ในการหมักจะต้องใช้จุลินทรีย์ชนิดพิเศษที่ชื่อ "Eschericia Coli" ที่กินน้ำตาลเป็นอาหารและสามารถเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของน้ำตาลภายในตัวจุลินทรีย์เองให้เป็น PHAs โดย PHAs นี้สามารถนำไปเป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกได้หลากหลาย เช่น การขึ้นรูปเป็นฟิล์ม การฉีดและเป่า เป็นต้น


ที่มา : สำนักบริการวิชาการ มหาวิทยาลัยบูรพา