บรรจุภัณฑ์ชนิดใหม่ที่ทำจากไม้ไผ่และ ชานอ้อย ย่อยสลายได้ และไม่เป็นพิษ

นักวิทยาศาสตร์พัฒนาบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ภายใน 60 วัน

บรรจุภัณฑ์เหล่านี้ผลิตมาจากไม้ไผ่และ ชานอ้อย ซึ่งสามารถย่อยสลายได้ด้วยการฝังกลบ และไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม

นักวิทยาศาสตร์ออกแบบบรรจุภัณฑ์อาหาร ภายใต้แนวคิด “Green” ซึ่งผลิตมาจาก ชานอ้อย และไม้ไผ่ โดยลดการออกแบบเรื่องความสะดวกสบายของการใช้งาน หวังให้เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ทางเลือกแทนพลาสติก และบรรจุภัณฑ์ใช้แล้วทิ้งรูปแบบต่างๆ

ผลิตภัณฑ์ชนิดนี้แตกต่างจากพลาสติกแบบดั้งเดิมหรือโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งอาจใช้เวลานานถึง 450 ปีหรือต้องใช้อุณหภูมิสูง วัสดุที่ไม่เป็นพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมนี้ ใช้เวลาเพียง 60 วันสำหรับการย่อยสลาย นอกจากนี้ยังสะอาดเพียงพอที่คุณจะนำไปใส่กาแฟร้อนแล้วหยิบออกจากบ้านก่อนไปทำงาน ผลงานการวิจัยฉบับนี้พิมพ์ลงในวารสาร Matter เมื่อวันที่ 12 พฤศจิกายน ที่ผ่านมา

“บอกตามตรงว่า ครั้งแรกที่ฉันมาสหรัฐอเมริกาในปี 2550 ฉันรู้สึกตกใจกับภาชนะพลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวที่มีอยู่ในซูเปอร์มาร์เก็ต” Hongli (Julie) Zhu หนึ่งในทีมวิจัยจากจากมหาวิทยาลัยนอร์ทอีสเทิร์น กล่าวและเสริมว่า “มันทำให้ชีวิตของเราง่ายขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็กลายเป็นขยะที่ไม่สามารถย่อยสลายในสิ่งแวดล้อมได้” ต่อมาเธอเห็นชามจานและช้อนส้อมพลาสติกจำนวนมากถูกโยนลงถังขยะในงานสัมมนาและงานปาร์ตี้และคิดว่า “เราจะใช้วัสดุที่ยั่งยืนกว่านี้ได้ไหม”

เพื่อหาทางเลือกอื่นสำหรับภาชนะบรรจุอาหารที่ทำจากพลาสติก Zhu และคณะวิจัยของเธอ หันมาใช้ไม้ไผ่ และหนึ่งในผลิตภัณฑ์เหลือใช้จากอุตสาหกรรมอาหารที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ ชานอ้อย หรือที่เรียกว่า เยื่ออ้อย

ด้วยคุณสมบัติของเส้นใยไม้ไผ่ที่ยาวและบาง เกี่ยวพันเข้ากับใยชานอ้อยที่สั้นและหนา จึงได้เนื้อวัสดุแน่นหนาจนสามารถนำมาขึ้นรูปเพื่อสร้างภาชนะจากวัสดุทั้งสองที่มีความเสถียรและย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

ชานอ้อย, ไม้ไผ่, บรรจุภัณฑ์ทางเลือก, วัสดุย่อยสลายได้, ย่อยสลายได้,
ภาพแสดงการย่อยสลายของบรรจุภัณฑ์ชนิดใหม่ที่ย่อยสลายได้ใน 60 วัน / ภาพถ่าย: Liu และคณะ

เครื่องใช้บนโต๊ะอาหารภายใต้แนวคิด “Green” แบบใหม่ มีความแข็งแรงพอที่จะเก็บของเหลวได้เช่นเดียวกับพลาสติก และสะอาดกว่าบรรจุภัณฑ์ย่อยสลายทางชีวภาพที่ทำจากวัสดุรีไซเคิล ซึ่งอาจหลงเหลือสารพิษจากหมึกพิมพ์ระหว่างกระบวนการรีไซเคิล วัสดุจากไม้ไผ่และชานอ้อยจะเริ่มย่อยสลายหลังจากฝังกลบอยู่ในดินเป็นเวลา 30-45 วัน และย่อยสลายเปลี่ยนรูปร่างภายใน 60 วัน

“การทำภาชนะบรรจุอาหารเป็นเรื่องท้าทาย เพราะจำเป็นต้องพิจารณามากกว่าแค่เรื่องการย่อยสลายได้” Zhu กล่าวและอธิบายเสริมว่า “ด้านหนึ่ง เราต้องการวัสดุที่ปลอดภัยสำหรับอาหาร ส่วนอีกด้านหนึ่ง ภาชนะต้องมีความแข็งแรงและสะอาดมาก เพราะภาชนะจะถูกนำไปสัมผัสกับอาหารที่มีความร้อน เช่น กาแฟร้อน หรืออาหารปรุงสุกใหม่”

ในส่วนนี้ ทีมนักวิจัยแก้ปัญหาโดยเพิ่มอัลคิลคีทีนไดเมอร์ (AKD) ซึ่งเป็นสารเคมีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหาร เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อน้ำมันและน้ำ ด้วยการเพิ่มส่วนผสมนี้ บรรจุภัณฑ์ชนิดใหม่จึงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าภาชนะบรรจุอาหารที่ย่อยสลายได้ที่มีจำหน่ายอยู่ในขณะนี้ เช่น กล่องใส่อาหารที่ทำจากชานอ้อย และแผงบรรจุไข่ ทั้งในด้านความแข็งแรง ความทนต่อไขมัน และไม่เป็นพิษ

อีกหนึ่งความท้าทายที่ทีมนักวิจัยต้องคำนึงคือ เรื่องปริมาณคาร์บอนฟุตพริ้นต์ (carbon footprint) กระบวนการผลิตบรรจุภัณฑ์ชนิดใหม่นี้ลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ได้ถึงร้อยละ 97 เมื่อเทียบกับการผลิตพลาสติกที่จำหน่ายในท้องตลาด และร้อยละ 65 เมื่อเทียบกับการผลิตกระดาษและพลาสติกย่อยสลายได้ ในอนาคต ทีมนักวิจัยกำลังพัฒนากระบวนการผลิตที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ รวมไปถึงหาทางลดต้นทุนการผลิต เพื่อจำหน่ายในราคาที่ทุกคนสามารถเข้าถึงได้ แม้ว่าต้นทุนการผลิตบรรจุภัณฑ์ “Green” (2,333 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน) จะมีราคาถูกกว่าพลาสติกย่อยสลายได้ (4,750 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน) ถึงสองเท่า แต่ก็ยังแพงกว่าพลาสติกทั่วไป (2,177 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัน)

“มันเป็นเรื่องยากที่จะห้ามไม่ให้ผู้คนใช้ภาชนะแบบใช้ครั้งเดียว เพราะราคาถูกและสะดวกสบาย” Zhu กล่าวและปิดท้ายว่า “แต่ฉันเชื่อว่า หนึ่งในวิธีแก้ปัญหาที่ดีคือ การใช้วัสดุที่ยั่งยืนมากขึ้น สำหรับบรรจุภัณฑ์แบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง”


ข้อมูลอ้างอิง

Science Daily – https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201112113139.htm
วารสาร Matter – Biodegradable, Hygienic, and Compostable Tableware from Hybrid Sugarcane and Bamboo Fibers as Plastic Alternative


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : พลาสติกใช้แล้วทิ้ง : ลด ละ เลิก วิถีชีวิตติดพลาสติก

พลาสติกใช้แล้วทิ้ง

เรื่องแนะนำ

Prato เมืองเล็กในอิตาลี ที่ขับเคลื่อนเศรษฐกิจยั่งยืนด้วยการรีไซเคิลเสื้อผ้าจากทั่วโลก

Prato เมืองเล็ก ๆ ทางตอนเหนือของอิตาลี ถูกขนานนามว่าเมืองหลวงแห่งการรีไซเคิลเสื้อผ้าจากแฟชั่นเหลือใช้ ด้วยธุรกิจสิ่งทอรีไซเคิลกว่า 3,500 แห่ง สร้างเม็ดเงินกว่า 2.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ตั้งแต่ ค.ศ. 2000 ถึง ค.ศ. 2015 ในขณะที่ประชากรโลกเพิ่มขึ้นหนึ่งในห้า การผลิตเสื้อผ้าก็เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าตามรายงานของมูลนิธิ Ellen MacArthur โดยเป็นผลจากการเกิดขึ้นของ ‘Fast Fashion’ หรือรูปแบบการผลิตเสื้อผ้าที่เน้นความรวดเร็ว ในราคาต่ำที่สุด เพื่อให้ผู้ซื้อไม่รู้สึกเสียดายเงินที่จะใส่แค่ไม่กี่ครั้ง แล้วทิ้งไปซื้อตัวใหม่ต่อไป ในแต่ละปีมีเสื้อผ้าถูกผลิตขึ้นบนโลกมากกว่า 150,000 ล้านชิ้น กระบวนการผลิตปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูงประมาณ 1.2 พันล้านตันในทุก ๆ ปี ซึ่งเป็นตัวเลขที่มากกว่า Carbon Footprint ของเที่ยวบินระหว่างประเทศและขนส่งทางทะเลรวมกัน นอกจากนี้อุตสาหกรรมสิ่งทอยังเป็นตัวการสร้างน้ำเสียถึง 20 เปอร์เซ็นต์จากอุตสาหกรรมทั้งหมดในโลก ไม่ใช่แค่การผลิตเท่านั้นที่ทำให้เกิดความเสียหาย การทิ้งเสื้อผ้าสิ่งทอก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมมากยิ่งกว่า ปัจจุบันอุตสาหกรรมสิ่งทอถูกจัดให้เป็นอุตสาหกรรมที่ก่อมลพิษมากที่สุดเป็นอันดับสองของโลก (รองจากอุตสาหกรรมน้ำมัน) ด้วย ‘วัฒนธรรมใส่แล้วทิ้ง’ ของเราที่เพิ่มมากขึ้น แต่ละปีจึงมีเสื้อผ้าสภาพดีจำนวนมหาศาลถูกทิ้งขว้าง ทั้งที่เพิ่งถูกสอยลงจากราวแขวนในห้างสรรพสินค้าได้ไม่นาน ผลพวงจากกระบวนการทิ้งเสื้อผ้ามหาศาลนี้ ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 3.3 […]

Robo-Dog หุ่นยนต์สำรวจใต้น้ำลึก

Robo-Dog หุ่นยนต์สำรวจใต้น้ำลึก Marcello Calisti นักสำรวจจากเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก เป็นหัวหน้าโครงการ SILVER (Seabed-Interaction Legged Vehicle for Exploration and Research) โครงการสำรวจใต้น้ำใหม่ที่ใช้หุ่นยนต์แทนนักประดาน้ำ โดยฟุตเทจที่คุณผู้อ่านจะได้ชมนี้ เป็นซากของเรืออับปางบริเวณเกาะ Elba ของอิตาลี ที่หุ่ยนต์สำรวจเป็นผู้ถ่ายไว้ ด้วยขาทั้งสี่ข้างที่เลียนแบบมาจากการเคลื่อนไหวของสัตว์ หุ่นสำรวจ SILVER สามารถเดินท่องไปบนพื้นของมหาสมุทรทั้งยังสามารถเปลี่ยนรูปแบบจากการเดินเป็นการคลาน และยังสามารถกระโดดได้อีกด้วย เมื่อต้องสำรวจในสภาพแวดล้อมต่างๆ ซึ่งเทคโนโลยีใหม่นี้ใช้พลังงานน้อยกว่าการสำรวจด้วยเรือดำน้ำหรือโดรน ทั้งยังปลอดภัยสำหรับนักประดาน้ำในการสำรวจพื้นที่ที่ยากต่อการเข้าถึง นอกจากนั้นทีมนักวิจัยคาดหวังว่าในอนาคตพวกเขาจะใช่ SILVER ในการสำรวจประชากรสัตว์น้ำ หรือเก็บตัวอย่างจากก้นทะเล   อ่านเพิ่มเติม 5 ตัวอย่างที่โดรนใต้น้ำกำลังช่วยปกป้องมหาสมุทรให้เรา

สำรวจโลก : สาหร่ายทะเลกำลังมาแรง

เรื่อง แคเทอรีน ซักเคอร์แมน ถ้าไม่นับรวมญี่ปุ่นและอีกไม่กี่ประเทศในเอเชียแล้ว รสชาติและผิวสัมผัสอันเป็นเอกลักษณ์ของ สาหร่ายทะเล ยังไม่เป็นที่นิยมมากนัก นอกจากความชื่นชอบในรสชาติแล้ว ยังมีเหตุผลอื่นๆ ที่คนเราควรหันมาสนใจ “พืชผักแห่งท้องทะเล” เหล่านี้ สาหร่ายทะเลโดยเฉพาะ เคลป์ (kelp) มีศักยภาพในการช่วยลดความเป็นกรดของทะเลได้อย่างมาก เคลป์ที่เกิดตามธรรมชาติในน่านนํ้าแถบชายฝั่งทะเลอันหนาวเย็น เจริญเติบโตอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องพึ่งพาปุ๋ย ดูดซึมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นตัวการทำให้ภาวะโลกร้อนเลวร้ายลง ตลอดจนไนโตรเจน และฟอสฟอรัสส่วนเกินอีกด้วย ทว่าปัญหาคือสาหร่ายเคลป์มีไม่มากพอ การเพาะเลี้ยงสาหร่ายเคลป์จึงเป็นทางออก จีนเป็นผู้นำในอุตสาหกรรมนี้ โดยผลิตสาหร่ายเคลป์ได้มากกว่าเจ็ดล้านตันเมื่อปี 2015 มุฮัมมัด โอยินโลลา นักชีววิทยาทางทะเลที่มหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียกล่าวว่า การเพาะเลี้ยงเคลป์มีมานานหลายร้อยปีแล้วในญี่ปุ่นและเกาหลี หากการเพาะเลี้ยงสาหร่าย ทะเลขยายตัวมากขึ้น “ก็อาจช่วยกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์หลายพันล้านตันออกจากชั้นบรรยากาศได้เลยนะครับ” และการมีผู้เพาะเลี้ยงสาหร่ายมากขึ้นย่อมหมายถึงความหลากหลายทาง ชีวภาพที่เพิ่มขึ้นตามไปด้วย ตัวอย่างเช่น ลำพังแค่ในรัฐแคลิฟอร์เนีย นักวิจัยพบว่า “ดง” สาหร่ายเคลป์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติอาจเป็น บ้านให้กับสัตว์ทะเลมากกว่า 800 ชนิด สาหร่ายเคลป์และสาหร่ายทะเลชนิดอื่น ๆ มีแร่ธาตุและเส้นใยสูง และยังมีคุณสมบัติด้านความหนืด คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้มีการนำสาหร่ายทะเลมาใช้ในเครื่องสำอางและวิตามิน อาหารปลาและอาหารปศุสัตว์มากขึ้น   อ่านเพิ่มเติม : สำรวจโลก : สัตว์ก็มีหัวใจ, สำรวจโลก : […]