นวัตกรรมสำหรับยานยนต์ในอนาคต
       ไบโอพลาสติก(bio-plastic หรือ พลาสติกชีวภาพ คือ พลาสติกที่เกิดขึ้นจากการใช้พืชเป็นวัตถุดิบของการผลิต แทนการใช้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเคมี นับเป็นความก้าวหน้าในการพัฒนาพลาสติกอีกขั้นหนึ่ง โดยการนำพืช เช่น อ้อย ข้าวโพด มันสำปะหลังและปอ มาเข้าสู่กระบวกการทำผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ (Biodegradable plastic) แทนพลาสติกและโฟมที่ใช้ในการปัจจุบัน

      แม้ขณะนี้จะถือเป็นช่วงระยะเริ่มต้นของการผลิตของไบโอพลาสติก แต่ก็ปรากฏว่ามีการนำไปใช้ในการผลิตสินค้าและผลิตภัณฑ์ได้หลายประเภท เนื่องจากคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจากไบโอพลาสติกนี้ สามารถใช้ได้เหมือนพลาสติกจากปิโตรเคมีและจากการตอบรับของผู้บริโภคที่เพิ่ม ขึ้น ทำให้แนวโน้มการเลือกใช้ไบโอพลาสติกมีสูงขึ้นตาม อันก่อให้เกิดการลงทุนพัฒนาอย่างต่อเนื่องในประเทศชั้นนำหลายประเทศ เช่น เยอรมัน สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่น

      สำหรับสินค้าและผลิตภัณฑ์ที่ได้จากไบโอพลาสติกซึ่งมีการใช้บริโภคอยู่อย่างแพร่ หลายในปัจจุบันสามารถใช้พืชชนิดเดียว และใช้พืชสองชนิดขึ้นไปเป็นวัตถุดิบของผลิต  อาทิ การใช้ปอกับมันฝรั่ง รวมถึงเกิดจากการผสมไบโอพลาสติกกับปิโตรเลียมเคมีเข้าด้วยกัน ซึ่งทำให้เกิดเม็ดพลาสติกที่มีคุณสมบัติหลากหลายแตกต่างกัน ผลิตภัณฑ์ไบโอพลาสติก ที่ได้จึงมีความหลากหลาย  เช่น บรรจุภัณฑ์ ภาชนะ ฟิล์ม อุปกรณ์ก่อสร้าง ชิ้นส่วนอุปกรณ์เครื่องจักรชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

       3 ปัจจัยหลักของการผลักดันไบโอพลาสติก
       หลาย ประเทศที่พัฒนาแล้ว เร่งวิจัยและพัฒนาการใช้ไบโอพลาสติกกันมาขึ้น รวมถึงประเทศไทยก็มีหลายหน่วยงานที่ทำการศึกษาไบโอพลาสติก เช่น สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) และมหาวิทยาลัยต่างๆ ตัวเร่งสำคัญในการผลักดันให้เกิดการพัฒนาไบโอพลาสติกเพื่อใช้ทดแทนพลาสติก แบบเดิม ประกอบด้วยปัจจัยสำคัญ 3 รายการดังนี้

          - ประการ แรก คือ ต้นทุนเม็ดพลาสติกที่สูงตามโครงสร้างราคาน้ำมันอันเป็นวัตถุดิบในการผลิตปิ โตรเคมีที่ปรับตัวเพิ่มขึ้นตามราคาตลาดโลกอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดผลกระทบทั้งปัจจัยด้านอุปทานของพลาสติก เช่น แหล่งทรัพยากรน้ำมันที่มีจำนวนจำกัด ภาวะสงคราม และปัจจัยด้านอุปสงค์ที่ต้องการในการบริโภคพลาสติกมีเพิ่มขึ้นตามการขยายตัว ของเศรษฐกิจและจำนวนประชากรโลกที่เพิ่มขึ้น รวมทั้งมีแนวโน้มในการทำพลาสติกไปใช้เป็นวัสดุทดแทนวัตถุอื่น เช่น เหล็ก กระดาษ และ ไม้ เนื่องจากต้นทุนต่อหน่วยของพลาสติกต่ำกว่า

          - ประการที่สอง แนวโน้มในการบริโภคสินค้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (green product) มีขึ้นโดยเฉพาะสินค้าที่ลดมลพิษตั้งแต่กระบวนการผลิต การใช้งาน และการทำลายหลังการใช้ ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่า พลาสติกและโฟม ที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ได้ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก โดยเฉพาะ Co2  (คาร์บอน ไดออกไซด์) ที่มาจากกระบวนการปิโตรเคมีและการขึ้นรูปชิ้นส่วน อีกทั้งการย่อยสลายพลาสติก และโฟมตามธรรมชาติทำได้ยาก จนก่อให้เกิดปัญหาเรื่องปริมาณขยะและการจัดเก็บทำลายตามมา

         - ประการ สุดท้าย คือ แรงผลักดันจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี โดยเฉพาะด้านไบโอเทคโนโลยี จึงทำให้เกิดการวิจัยพัฒนาการผลิตวัตถุดิบและสินค้าที่มาจากธรรมชาติมากขึ้น เพื่อตอบสนองความต้องการสินค้าทดแทนปิโตรเคมีที่มีราคาแพงและมีการค้นหา วัตถุดิบใหม่ที่ช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม

       เทคโนโลยีของการผลิตไบโอพลาสติก
       กระบวนการผลิตไบโอพลาสติกนั้นจะเริ่มด้วยการนำพืชที่มีเส้นใยและไฟเบอร์จำนวนมากเพื่อนำพืชมาผ่านกระบวนสลายด้วยเอ็มไซม์ ได้น้ำตาล(Sugar) จากนั้นจะเข้าสู่กระบวนการในการนำน้ำตาลที่ได้หมักด้วยเชื้อแบคทีเรีย เพื่อได้กรดน้ำนม (Lactic Acid) แล้วนำกรดน้ำนมที่ได้มาทำให้บริสุทธิ์ และผ่านกระบวนการโพลิเมอร์ (Polymerization) เพื่อให้เกิดสารประกอบโพลิเมอร์ของกรดน้ำนม (Polylactic Acid) ก่อนจะนำโพลิเมอร์ไปขึ้นรูปเพื่อให้ได้พลาสติกตามต้องการ

ภาพขั้นตอนการผลิตไบโอพลาสติก

       1. Enzyme degradation                                                                                           
       2. Fermentation(Bacteria consume sugar And produce lactic acid)
       3. Distillation to purify Lactic acid
       4. Polymerization
       5.Refinement and molding processes

      ทั้งนี้พลาสติกที่ได้จากกระบวนการชีวภาพดังกล่าว หรือไบโอพลาสติกนั้น จะมีคุณภาพที่สามารถย่อยสลายได้ในน้ำ และย่อยสลายได้ในจุลินทรีย์ธรรมชาติ เมื่อฝั่งดิน และมีคาร์บอนไดออกไซด์ (Co2) จากไบโอพลาสติกต่ำกว่าพลาสติกที่ผลิตจากปิโตเคมี เนื่องจากโครงสร้างของพืชที่เป็นวัตถุดิบของการผลิตนั้น จะประกอบด้วยน้ำ 71% เส้นใย 13%และน้ำตาล16%

       ดังนั้น Co2 ที่เกิดจากการเผาไหม้ไบโอพลาสติก จึงเท่ากับการเผาไหม้พืช ด้วยเหตุนี้การใช้ไบโอพลาสติกจึงช่วยสร้างสมดุลของ Co2 ในชั้นบรรยากาศและพื้นดิน (Co2 Neutral) กล่าวคือ Co2 ที่เกิดจากการผลิต เผาไหม้ ย่อยสลายของไบโอพลาสติกจะมีค่าเท่ากับ Co2 ที่พืชนำกลับไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสง นอกจากนี้ไบโอพลาสติกจะปล่อย Co2 ในปริมาณที่ลดลง 80%และไบโอพลาสติกผลิตจากพืชผสมปิโตรเคมีมีปริมาณ Co2 ที่ปล่อยออกมาลดลง 60% เมื่อเทียบกับการใช้พลาสติกจากปิโตรเคมีปกติ

       อย่างไรก็ตาม ถึงแม้จะมีข้อดีมากมาย แต่ดังที่กล่าวมาข้างต้นแล้วว่า การพัฒนาไบโอพลาสติกยังอยู่ในระยะของการเริ่มต้น ดังนั้นการใช้พลาสติกชีวภาพจึงยังมีข้อจำกัดบางประการ เช่น ราคาต่อหน่วยยังสูงกว่าพลาสติกปิโตรเคมีและความคงทนในการใช้งานยังมีน้อย กว่าพลาสติกจากปิโตรเลียมเคมี

       บทความโดย...นายภัทร์พงษ์ อังคะหิรัญ
       แผนกศึกษาและวิเคราะห์ สถาบันยานยนต์