วัสดุชีวภาพย่อยสลายได้ชนิดใหม่ที่สามารถใช้ทดแทนบรรจุภัณฑ์พลาสติกได้ในอนาคต

ไม่มีใครคาดคิดมาก่อนว่าสิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่แห่งศตวรรษที่ 20 อย่างพลาสติก จะกลายเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมครั้งใหญ่ภายในเวลาไม่กี่ปี สถานการณ์ที่เกิดจากวัสดุนี้ร้ายแรงถึงขนาดที่เกิดเกาะขยะขึ้นในมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งเกิดจากการใช้พลาสติกอย่างไม่เหมาะสม ในโลกนี้ก็ยังมีผู้คนและกลุ่มต่างๆ ที่ต้องการมีส่วนร่วมในการรักษาสิ่งแวดล้อม ในครั้งนี้ ผมจะขอแนะนำวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและย่อยสลายได้ทางชีวภาพ 11 ชนิด ที่สามารถใช้แทนพลาสติกได้ในอนาคต

1. อ้อย

ปัจจุบัน บริษัทเครื่องสำอางหลายแห่งใช้ต้นอ้อยซึ่งเป็นพืชสีเขียวของบราซิลในการผลิตพลาสติกชีวภาพจากอ้อย ตัวอย่างเช่น สายยางบรรจุภัณฑ์ที่ยั่งยืนที่ทำจากอ้อยซึ่งเปิดตัวโดย... ลิสสัน แพคกิ้ง ซึ่งผลิตจากสารสกัดจากอ้อย 100% เพื่อใช้ทำสายยางสำหรับเครื่องสำอางนั้น กำลังเป็นผู้นำด้านการรักษาสิ่งแวดล้อม

2. ส่วนผสมของเส้นใยไม้และใยแมงมุม

ในประเทศฟินแลนด์ นักวิจัยได้เลียนแบบข้อดีของธรรมชาติและพัฒนาวัสดุที่ทนทาน แข็งแรง และย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เพื่อเป็นทางเลือกแทนการใช้พลาสติก สิ่งประดิษฐ์นี้เป็นการผสมผสานระหว่างเส้นใยไม้และใยแมงมุม ซึ่งมีข้อดีคือไม่ทำลายธรรมชาติเหมือนไมโครพลาสติก นอกจากนี้ ใยแมงมุมที่ใช้ยังไม่ได้มาจากใยแมงมุมจริง แต่ผลิตขึ้นโดยนักวิจัยโดยใช้แบคทีเรียดีเอ็นเอสังเคราะห์ ภายใต้โครงการที่เรียกว่า "Korvaa" หูฟังรุ่นแรกของโลกที่ทำจากวัสดุนี้ได้ถูกผลิตออกมาแล้ว

3. หลอดดูดน้ำที่ทำจากเมล็ดอะโวคาโด

ในเมืองนูเอโวเลออน ประเทศเม็กซิโก ผลิตภัณฑ์ของ BIOFASE มีเทคโนโลยีการผลิตไบโอโพลีเมอร์ที่เป็นเอกลักษณ์ โดยสามารถผลิตหลอดพลาสติกได้หลายร้อยตันจากของเสียทางการเกษตร เช่น เมล็ดอะโวคาโด ซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 240 วัน และสามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ในดินได้อีกครั้ง

4. วัสดุจากเชื้อรา

ในนครนิวยอร์ก มีบริษัทแห่งหนึ่งชื่อ Ecovative Design ซึ่งใช้ไมซีเลียม (โครงสร้างรากพืชของเชื้อรา) เป็นวิธีการบรรจุภัณฑ์ประสิทธิภาพสูง ต้นทุนของผลิตภัณฑ์นี้สามารถแข่งขันได้กับโฟมแบบดั้งเดิม บริษัทนี้มีพันธกิจที่จะสามารถทดแทนพลาสติกด้วยวัสดุใหม่ ๆ เพื่อเปลี่ยนแปลงวิธีการบริโภคอย่างสิ้นเชิง

5. พลาสติกชีวภาพที่ทำจากต้นกระบองเพชร

ในฐานะที่เป็นผลิตภัณฑ์ปลอดสารพิษและย่อยสลายได้ทางชีวภาพ มีพลาสติกชีวภาพที่ทำจากต้นกระบองเพชร ซานดรา ปาสโก นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งหนึ่งในเม็กซิโก ค้นพบประโยชน์ของการใช้ผลิตภัณฑ์นี้เป็นพอลิเมอร์ชีวภาพ วัสดุนี้ย่อยสลายได้ภายในเวลาเพียงหนึ่งเดือน และยังสามารถรับประทานได้อีกด้วย จุดประสงค์คือ เมื่อใช้กระบองเพชรแล้ว พืชชนิดอื่น ๆ ก็จะสามารถอยู่รอดได้ดีขึ้นและให้ผลผลิตมากขึ้น

6. พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ทำจากเปลือกมะเขือเทศ

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิทยาศาสตร์วัสดุแห่งเซบียาและมหาวิทยาลัยมาลากาได้สร้างพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจากเปลือกมะเขือเทศ จากการวิจัยพบว่าส่วนประกอบหลักคือไบโอโพลีเอสเตอร์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า "เคราติน" ซึ่งพบได้ในเปลือกผลไม้ เคราตินเป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นพิษ เข้ากันได้กับสิ่งมีชีวิต และย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งพบได้ในธรรมชาติ เช่น เป็นชั้นป้องกันสำหรับผลไม้และใบไม้ ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมเชิงพาณิชย์และใช้ในการบรรจุอาหาร

7. พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ผลิตจากแป้งข้าวโพด

Ecoshell เป็นบริษัทสัญชาติเม็กซิกันที่ผลิตพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพจากแป้งข้าวโพด ด้วยวิธีนี้ บรรจุภัณฑ์ ถุง และผลิตภัณฑ์ใช้แล้วทิ้งสามารถย่อยสลายได้ภายใน 90 ถึง 240 วัน และจะไม่ทิ้งสารตกค้างที่เป็นพิษในสิ่งแวดล้อมเนื่องจากจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อม ทำให้สามารถผสานรวมเข้ากับธรรมชาติได้

8. ไบโอโพลิเมอร์ที่ผลิตจากโปรตีนปลาหมึก

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ชื่อดัง "Frontiers in Chemistry" พบว่าปลาหมึกมีกลไกคล้ายเฟืองวงแหวนอยู่ที่ส่วนล่างของหนวด ซึ่งสามารถใช้จับและดูดเหยื่อได้ กลไกนี้ผลิตโปรตีนที่เรียกว่า "สควิเท็กซ์" ซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นเส้นใยและนำไปใช้ในอุตสาหกรรมได้ ผลิตภัณฑ์บางอย่างที่ได้จากกระบวนการนี้ ได้แก่ เสื้อผ้าหรือวัสดุรีไซเคิลที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ไบโอโพลีเมอร์เหล่านี้ไม่เพียงแต่ยั่งยืนเท่านั้น แต่ยังไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อประชากรปลาหมึกเมื่อนำมาผลิตโปรตีน เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นกระบวนการหมักที่ใช้น้ำ น้ำตาล และออกซิเจนเพื่อสร้างไบโอโพลีเมอร์นี้ขึ้นมา

9. ฐานพลาสติกเคมีจากพืช ทำจากมันฝรั่ง

ศาสตราจารย์ Jurgen Deneck ผู้เชี่ยวชาญด้านชีววิทยาเซลล์พืชและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งมหาวิทยาลัยลีดส์ ได้ทำการศึกษาเพื่อหาสารตั้งต้นทางเคมีของพลาสติกจากพืช เช่น มันฝรั่ง กระบวนการนี้รวมถึงการหมักแป้งเพื่อให้ได้แอลกอฮอล์และโปรตีนมากขึ้น ในแง่นี้ มันฝรั่งสองกิโลกรัมสามารถผลิตเอทานอลได้หนึ่งขวด นอกจากนี้ยังมีวัสดุที่เรียกว่าพลาสมาผนังเซลล์หรือเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งเป็นเรซินคอมโพสิตที่มีลักษณะคล้ายพลาสติกหลังจากถูกอัดด้วยความร้อนและความดัน และยังเป็นวัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ ศาสตราจารย์ได้ทำงานร่วมกับนักออกแบบเพื่อใช้เรซินนี้ในการผลิตสิ่งของที่มีประโยชน์ เช่น แว่นตาและเครื่องประดับอื่นๆ

10. ใบกล้วย ใบสีน้ำตาล

ในจังหวัดเชียงใหม่ ประเทศไทย ซูเปอร์มาร์เก็ต "ริมปิง" ได้เลิกใช้ถุงพลาสติกและหันมาใช้ใบตองและใบปาล์มห่อสินค้าแทน ซึ่งเป็นวัสดุจากธรรมชาติที่ย่อยสลายได้ง่าย ในประเทศอย่างอินเดีย ใบตองมักใช้เป็นจานอาหาร ส่วนในเม็กซิโก ใบตองใช้เป็นห่อทาโก้ ซึ่งเป็นอาหารประจำชาติ

11. ถ้วยใส่ผ้าไหมและกุ้งแบบใช้แล้วทิ้ง

ฮาเวียร์ เฟอร์นันเดซ นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ได้ประดิษฐ์วัสดุที่มีลักษณะคล้ายพลาสติกโปร่งแสง ซึ่งเขาเรียกว่า "ชเรลค์" (shrelk) ซึ่งเป็นพลาสติกชีวภาพที่ได้แรงบันดาลใจจากผิวหนังหรือเปลือกของแมลง ในกระบวนการนี้ สามารถสกัดโปรตีนไหมและพอลิแซ็กคาไรด์จากเส้นใยแข็งของกุ้งได้ ตัวอย่างเช่น วัสดุเหล่านี้สามารถใช้แทนวัสดุบรรจุภัณฑ์เนื้อสัตว์ได้ วัสดุเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง และสามารถทิ้งได้ภายในไม่กี่วัน ที่จริงแล้ว "ชเรลค์" มีความแข็งแรงกว่าพลาสติกทั่วไป หากทิ้งลงในทุ่งนา ก็ยังสามารถใช้เป็นปุ๋ยได้อีกด้วย

นักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลกกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อสร้างทางเลือกอื่นแทนบรรจุภัณฑ์พลาสติกและช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม ไม่ต้องสงสัยเลยว่าหากสิ่งประดิษฐ์เหล่านี้ถูกจำหน่ายในปริมาณมาก จะสร้างคุณประโยชน์อย่างมหาศาลต่อระบบนิเวศของโลกอย่างแน่นอน