พลาสติกชีวภาพ คืออะไร และจะสามารถทดแทนพลาสติกปัจจุบันได้หรือไม่

กรณี พลาสติกชีวภาพ ในขณะที่ทั่วโลกต่างกังวลเกี่ยวกับปัญหาขยะพลาสติกจำนวนมากปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม และส่งผลกระทบอันรายแรงต่อระบบนิเวศ นวัตกรรมเกี่ยวกับพลาสติกต่างๆ จึงถือกำเนิดขึ้น เพื่อลดความรุนแรงของผลกระทบที่เกิดขึ้น หนึ่งในนั้นคือ พลาสติกชีวภาพ

พลาสติกชีวภาพ หรือ พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (Bioplastics หรือ Biodegradable Plastic) คือ พลาสติกที่ผลิตจากผลผลิตทางการเกษตร (Biobased) หรือจากน้ำมันปิโตรเลียม (Petrobased) โดยอาจจะมีหรือไม่มีคุณสมบัติในการย่อยสลายทางชีวภาพ (Biodegradable)

โดยพลาสติกชีวภาพเหล่านี้มีลักษณะคล้ายพลาสติกทั่วไป สามารถนำมาหลอม และผลิตด้วยกระบวนการขึ้นรูปตามปกติ ด้วยเครื่องจักรทั่วไปที่อาจมีการปรับแต่งบ้างเล็กน้อยเพื่อให้เหมาะสม

สำหรับพลาสติกชีวภาพที่ผลิตจากผลผลิตทางการเกษตร เกิดจากกระบวนการหมักเพื่อเปลี่ยนวัตถุดิบทางการเกษตรให้เป็นโมโนเมอร์ (Monomer) แล้วจึงนำไปผลิตเป็นเม็ดพลาสติกต่อไป ปัจจุบันวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตพลาสติกชีวภาพได้แก่ ข้าวโพด อ้อย และมันสำปะหลัง

พลาสติก, ขยะพลาสติก, พลาสติกย่อยสลายได้, พลาสติกจากผลผลิตทางการเกษตร — ภาพถ่าย Brian Yurasits

ในขณะที่ วัสดุที่ย่อยสลายทางชีวภาพ (Biodegradable materials) คือคุณสมบัติการสลายตัวทางชีวภาพที่เกิดจากกระบวนการทางเคมี ซึ่งอาจต้องอาศัยจุลินทรีย์ หรือปัจจัยทางชีวภาพอื่น ๆ เพื่อเปลี่ยนรูปแบบของวัสดุประเภทหนึ่งไปเป็นสารทางธรรมชาติ เช่น น้ำ หรือคาร์บอนไดออกไซด์ โดยการย่อยสลายทางชีวภาพนี้จะมีตัวแปรอื่นเข้ามาเกี่ยวข้องด้วยเสมอ เช่น อุณหภูมิ ความดัน และระยะเวลา เป็นต้น

พลาสติกที่แตกตัวได้ Oxo-Degradable Plastics

พลาสติกที่แตกตัวได้ หรือ Oxo-Degradable Plastics ปัจจุบันมีผู้ผลิต และผู้บริโภคบางส่วนเข้าใจว่า พลาสติกที่แตกตัวได้เหมือนกับพลาสติกที่ย่อยสลายได้ หรือเป็นพลาสติกชีวภาพ แต่ตามหลักทางวัสดุศาสตร์แล้ว พลาสติกที่แตกตัวได้เป็นเพียงกระบวนการแตกตัวเป็นชิ้นเล็กๆ และตกค้างในสิ่งแวดล้อม ไม่จัดเป็นพลาสติกย่อยสลายได้ และไม่ผ่านมาตรฐานสากล

พลาสติกที่แตกตัวได้ผลิตจากพลาสติกทั่วไป โพลีเอทิลีน (PE) พอลีโพรพิลีน (PP) พอลิสไตรลีน (PS) หรือพลาสติกอื่นๆ ผสมกับสารเติมแต่งทางเคมี ที่อาจประกอบด้วยโลหะหนัก เช่น โคบอลต์ แมงกานีส เหล็ก เป็นต้น สารเติมแต่งนี้ส่งผลให้เกิดการแตกสลายเป็นชิ้นเล็กๆ ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เกิดเป็นไมโครพลาสติก ปนเปื้อนในอากาศและน้ำ และที่สำคัญไม่สามารถนำกลับมารีไซเคิลได้

พลาสติกชีวภาพมีกี่ประเภท

พลาสติกชีวภาพในที่นี้หมายรวมถึง Biodegradable Polymer คือโพลีเมอร์ที่ใช้วัสดุชีวภาพ ซึ่งมีคุณสมบัติและการใช้งานที่เป็นเอกลักษณ์ และด้วยการคิดค้นนวัตกรรมทางพลาสติกรูปแบบใหม่ จึงทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ใหม่อย่างต่อเนื่อง โดยพลาสติกชีวภาพมักถูกแบ่งออกเป็นสามกลุ่มหลัก ประกอบด้วย

1. พลาสติกที่ผลิตจากวัสดุชีวภาพ (Biobased) แต่ไม่สามารถสลายตัวได้ทางชีวภาพ (Non-compostable) เช่น โพลีเอสเตอร์ชีวภาพ โพลีเอทิลีน (PE) โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) โพลีเอไมด์ (PA) บางชนิด และโพลียูรีเทน (PUR) เป็นต้น

2. พลาสติกที่ผลิตจากวัสดุชีวภาพ (Biobased) และสามารถสลายตัวได้ทางชีวภาพ (Compostable) อย่างไบโอโพลีบิวทิลีนซัคซิเนต (BioPBS)

3. พลาสติกจากปิโตรเลียม (Petrobased) แต่สลายตัวได้ทางชีวภาพ (Compostable) เช่น โพลีบิวทิลีนซัคซิเนต (PBS)

พลาสติกชีวภาพ, พลาสติก, ขยะพลาสติก, พลาสติกย่อยสลายได้, พลาสติกจากผลผลิตทางการเกษตร — ภาพถ่าย Towfiqu barbhuiya

ประโยชน์ของพลาสติกชีวภาพ?

พลาสติกชีวภาพเป็นนวัตกรรมที่เกิดขึ้นมาเพื่อลดผลกระทบของปริมาณขยะพลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง (single used plastic) และเนื่องจากพลาสติกชีภาพบางชนิดสามารถย่อยสลายได้ทั้งหมดจึงไม่สร้างความเป็นพิษในสิ่งแวดล้อม ดังนั้น ประโยชน์ที่เกิดขึ้นจากนวัตกรรมพลาสติกชีวภาพที่เป็นผลลัพธ์เชิงประจักษ์ อาจจะสรุปได้ 3 ประเด็น ได้แก่

1. พลาสติกชีวภาพมีวงจรชีวิตสั้น ซึ่งหลายชนิดสามารถสลายตัวได้ทางชีวภาพ จึงอาจเป็นนวัตกรรมที่จะมาทดแทนพลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง

2. ในกระบวนการผลิตพลาสติกชีวภาพ เป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานลดลง จึงช่วยลดก๊าซเรือนกระจก

3. พลาสติกชีวภาพที่ใช้วัตถุดิบตั้งต้นเป็นผลผลิตทางการเกษตร ช่วยลดของเสียจากภาคการเกษตร และช่วยให้การหมุนเวียนทรัพยากรเกิดประสิทธิภาพ

ปัจจุบันยังไม่มีประเทศใดประกาศข้อกำหนดสำหรับผู้ผลิตในการเปิดเผยปริมาณที่แน่นอนของวัสดุชีวภาพที่ผสมอยู่ในผลิตภัณฑ์ของตนเอง อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตสามารถให้ข้อมูลนี้แก่ผู้บริโภคได้ตามต้องการ ซึ่งนอกจากสามารถพิสูจน์สิทธิทางการตลาดได้แล้ว ยังช่วยเป็นข้อมูลการตัดสินใจซื้อสำหรับกลุ่มผู้บริโภคที่ใส่ใจสิ่งแวดล้อม

แนวโน้มของพลาสติกชีวภาพในประเทศไทย

ในประเทศไทย กระทรวงอุตสาหกรรมได้ร่วมมือกับกระทรวงการคลัง จัดทำมาตรการกระตุ้นการใช้พลาสติกที่ย่อยลายได้ทางชีวภาพ โดยให้ผู้ประกอบการสามารถนำรายจ่ายที่ใช้ซื้อผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ มาหักลดหย่อนภาษีเงินได้นิติบุคคล ส่งผลให้อุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพมีเม็ดเงินลงทุนกว่า 19,000 ล้านบาท ตั้งแต่ไตรสามที่ 1 ของปีงบประมาณ 2566

สอดคล้องกับการปัจจุบันพลาสติกชีวภาพมีการผลิตทั่วโลกมากกว่า 359 ล้านตันต่อปี คิดเป็นประมาณ 1% ของพลาสติกทั้งหมด ด้วยความต้องการที่เพิ่มมากขึ้น ตลาดของพลาสติกชีวภาพเติบโตขึ้นอย่างต่อเนื่อง พร้อมความหลากหลายที่เพิ่มมากขึ้นอย่างมาก กำลังการผลิตพลาสติกชีวภาพทั่วโลกคาดว่าจะเพิ่มขึ้นจาก 2.11 ล้านตันในปี 2562 แตะที่ตัวเลขประมาณ 2.43 ล้านตันในปี 2567

พลาสติกชีวภาพถูกนำมาใช้เป็นทางเลือกแทนวัสดุพลาสติกทั่วไปได้เกือบทุกชนิดและทุกการใช้งานที่เกี่ยวข้อง และในอนาคตเมื่อวัสดุพลาสติกชีวภาพสามารถหาซื้อได้ในเชิงพาณิชย์ กำลังการผลิตจะยิ่งมีความหลากหลายมากขึ้นอีกภายใน 5 ปีข้างหน้า

ปัจจุบัน พลาสติกชีวภาพนำมาประยุกต์ใช้กับวัสดุในด้านใดบ้าง

– ด้านการแพทย์ เช่น ผิวหนังเทียม ไหมละลาย สกรู แผ่นตามกระดูกที่ต้องฝั่งอยู่ตามร่างกายซึ่งสามารถย่อยสลายได้เอง เป็นต้น
– ด้านบรรจุภัณฑ์ เช่น ขวดน้ำ บรรจุภัณฑ์เครื่องสำอาง ถ้วยโยเกิร์ต ถุงขยะ แรปห่ออาหาร เป็นต้น
– ด้านการเกษตร เช่น พลาสติกคลุมดิน กระถามต้นไม้ ถุงเพาะชำ เป็นต้น
– ด้านเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น เคสโทรศัพท์ ลำโพง คีย์บอร์ด เป็นต้น
– ด้านเส้นใยสังเคราะห์ เช่น ถุงชา ผ้าอ้อมเด็ก เครื่องกรองกาแฟ ทิชชู่เปียก เป็นต้น

สืบค้นและเรียบเรียง ณภัทรดนัย

ภาพปก Agenlaku Indonesi

ข้อมูลอ้างอิง
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/bioplastics
https://productsandsolutions.pttgcgroup.com/th/labels/bioplastics
https://www.nature.com/articles/s41578-021-00407-8
https://www.activesustainability.com/environment/what-are-bioplastics/?_adin=02021864894
https://www.scimath.org/article-physics/item/11334-bioplastics
https://productsandsolutions.pttgcgroup.com/th/labels/bioplastics