‘ใช้ง่าย ทิ้งง่าย’ คือคุณสมบัติเด่นของพลาสติกหลายรูปแบบในโลกนี้ หนึ่งในลักษณะเด่นของมันที่เรารู้เป็นอย่างดีข้อหนึ่งก็คือ พลาสติกหนึ่งชิ้นต้องใช้เวลาเป็นร้อยๆ ปีในการย่อยสลาย หรือแทบจะไม่สามารถหายไปจากโลกนี้ได้เลย ข้อเท็จจริงนี้เกิดขึ้นมาพร้อมๆ กับอุตสาหกรรมพลาสติกเมื่อราวปี 1950 ที่มนุษย์เริ่มผลิตพลาสติกสังเคราะห์เรียกว่า ‘เบเคอไลต์’ (Bakelite) ด้วยสารสกัดจากน้ำมันดิน และพัฒนาต่อมาเป็นสารพัดพลาสติกที่แพร่หลายในอุตสาหกรรม การผลิตซ้ำในปริมาณมหาศาลเพื่ออำนวยความสะดวกให้กับชีวิตของผู้คน ไม่เพียงทวีปริมาณการใช้พลาสติกบนโลก แต่ยังกลายเป็นต้นตอของปัญหาจากขยะพลาสติกที่เพิ่มขึ้นเป็นเงาตามตัว โดยปัจจุบันตัวเลขของขยะพลาสติกมีมากถึง 8.3 พันล้านตัน ผลกระทบที่เกิดขึ้นจึงไม่ใช่แค่สิ่งแวดล้อมที่ถูกทำลาย หรือภาวะโลกร้อนจากการกำจัดขยะด้วยการเผาแล้วปล่อยสารเคมีสู่อากาศ หากพลาสติกยังเป็นอันตรายต่อชีวิตบนโลก และเป็นวาระสำคัญที่ทั่วโลกต้องหาทางแก้ไขให้ได้ผลอย่างเร็วที่สุดด้วย 

พลาสติกกับธรรมชาติ
ปัจจุบันพลาสติกที่นำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มักนำส่วนประกอบจากธรรมชาติมาสังเคราะห์ร่วมด้วย เช่น มันสำปะหลัง ข้าวโพด และอ้อย เนื่องจากมีส่วนช่วยให้พลาสติกมีคุณสมบัติในการย่อยสลายทางชีวภาพได้ กลายเป็นพลาสติกทางเลือกอย่าง Biodegradable Plastic ที่สามารถแยกตามวัตถุดิบตั้งต้นได้ 2 ประเภท 

ประเภทแรกคือ พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ผลิตจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเคมี (Petroleum-based biodegradable plastics) พบได้ใน แป้ง เซลลูโลส ไม้ หรือการนำผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นปิโตรเลียมมาใช้ อย่างสารในกลุ่มโอเลฟิน (Olefins) เช่น มีเทน อีเทน โพรเพน บิวเทน และเพนเทน และสารในกลุ่มอะโรแมติก (Aromatics) เช่น เบนซีน และอนุพันธ์ของเบนซีน สารทั้ง 2 กลุ่ม สามารถนำมาผลิตมอนอเมอร์ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นในการผลิต พลาสติกในกลุ่มนี้เมื่อย่อยสลายแล้ว อาจจะยังเหลือ Biomass คือกลุ่มแก๊สต่างๆ เนื่องจากมีสารตั้งต้นจากปิโตรเลียม   

ประเภทที่สอง พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ผลิตจากวัตถุดิบมวลชีวภาพ (Bio-based biodegradable plastics) เช่น แป้งจากมันสำปะหลัง ข้าว ข้าวโพด โฮลวีท ข้าวโพด ข้าวสาลี และน้ำมันจากพืชต่างๆ เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีคล้ายพอลิเมอร์ (Polymer) ซึ่งต้องผ่านกระบวนการหมักด้วยจุลินทรีย์เพื่อจะได้กรดแลกติก แล้วจึงนำกรดแลกติกนั้นมาทำปฏิกิริยาสังเคราะห์พอลิเมอร์ คุณสมบัติด้านชีวภาพหลังการย่อยสลายจึงดีกว่าประเภทแรก 

นอกจากสารประกอบที่ได้มาจากพืชอุตสาหกรรมส่วนใหญ่แล้ว การค้นคว้าและวิจัยต่างๆ ยังทำให้พบจากสารออร์แกนิกจากธรรมชาติอย่างเมล็ดข้าวสาร กล้วย อะโวคาโด้ หรือแม้แต่สาหร่ายทะเลที่นำมาผลิตเป็นขวดน้ำชีวภาพ และ ต่อยอดสู่นวัตกรรมใหม่ๆ เช่น บริษัท Novamont ประเทศอิตาลีค้นพบสารที่ใช้แทนไมโครพลาสติกในเครื่องสำอางค์ หรือการผสมผสานศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง อาทิ วัสดุศาสตร์ และการออกแบบ เพื่อลดการสร้างขยะให้กับสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด (Zero Waste)

ส่วนระยะเวลาการย่อยสลายของ Biodegradable Plastic นั้น ขึ้นอยู่กับชนิดขององค์ประกอบ หากเป็นสารสังเคราะห์จากออร์แกนิกทั้งหมดจะย่อยได้ง่าย บางชนิดอาจใช้เวลาเพียง 6 เดือน เพราะโครงสร้างเคมีภายในเปลี่ยนแปลงตามสภาวะแวดล้อมที่เหมาะต่อการย่อยสลาย เช่น พลาสติกที่มีพอลิแลกติกแอซิด (Polylactic Acid) มักมีแป้งหรือน้ำตาลเป็นองค์ประกอบหลัก จึงมีลักษณะโปร่งใส เป็นมันเงา แข็งแรง เหมาะนำมาใช้ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์และเครื่องดื่ม หลังใช้เสร็จแล้ว สามารถนำมาผ่านกระบวนการย่อยสลายที่เรียกว่าพอลิเมอร์ไรเซชั่น (Polymerization) คือการกลั่นในระบบสุญญากาศเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างพลาสติกให้ได้พอลิเมอร์ และนำมาเป็นสารตั้งต้นในการผลิตพลาสติกได้อีกครั้ง (Renewable Resource) หรือหากปล่อยให้ย่อยตามกระบวนการตามธรรมชาติ ต้องอาศัยความชื้นและความร้อนเป็นปัจจัยสำคัญเพื่อเปลี่ยนสถานะไปเป็นก๊าซซึ่งอาจใช้เวลา 6-24 เดือน

ตลาดของ Biodegradable Plastic ในปัจจุบัน
จากรายงานผลของการใช้ Biodegradable Plastic ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์พบว่า ทั่วโลกมีการใช้งานมากขึ้นกว่า 600% ในครึ่งศตวรรรษที่ผ่านมา ถือว่าเติบโตขึ้นจากเดิมเป็นอย่างมาก และจากคาดการณ์ของ Energy and Gold Ltd. บอกว่า ตลาดพลาสติกทั่วโลกในปี 2030 จะมีการใช้ Biodegradable Plastic เพิ่มขึ้นถึง 60% เพื่อทดแทนการใช้พลาสติกแบบเดิมที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม และจากรายงาน ความสามารถในการผลิตพลาสติกชีวภาพทั่วโลกในปี 2017 ระบุว่ามีความสามารถในการผลิตเพิ่มขึ้นถึง 2.05 ล้านตัน และมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอีกประมาณ 2.44 ล้านตัน ในปี 2022 โดยมีนวัตกรรมการผลิตพอลิเมอร์ชีวภาพที่น่าสนใจ เช่น PLA (Polylactic acid) และ PHAs (Polyhydroxyalkanoate) เป็นตัวการหลักในการขับเคลื่อนอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ 

 
พลาสติก อนาคต สิ่งแวดล้อม

นอกจากที่ Biodegradable Plastic จะช่วยลดของเหลือจากการผลิตปิโตรเลียมแล้ว ก็ยังช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับพืชผลทางเกษตร ช่วยลดก๊าซพิษต่างๆ ที่เป็นตัวการของภาวะโลกร้อนได้มากถึง 35% และกลายเป็นทางออกที่ช่วยให้ขยะพลาสติกสามารถหายไปจากโลกของเรา นอกจากนี้ วิธีการกำจัดพลาสติกในรูปแบบใหม่ยังช่วยเร่งกระบวนการย่อยสลายได้เร็วขึ้น หลายประเทศในทวีปยุโรปออกแบบให้ Biodegradable Plastic กลายเป็นของเสียน้อยที่สุด ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า Organic Recycling เพื่อเปลี่ยนของเสียทั้งหมดให้อยู่ในรูปของก๊าซก่อนนำมาใช้เป็นพลังงานหมุนเวียนต่อไป ทั้งยังออกแบบโรงงานเผาขยะหรือแปรรูปขยะให้สอดคล้องกับประเภทพลาสติกอย่างการใช้เตาหลอมอุณหภูมิสูง หรือการค้นพบความสามารถของหนอนผีเสื้อราตรี Galleria Mellonella ที่น้ำย่อยของมันสามารถย่อยพลาสติกทางชีวภาพโดยการทำลายโครงสร้างทางเคมีของพลาสติกได้ เป็นต้น

ขณะที่ในประเทศไทยเองก็มีการเปลี่ยนขยะพลาสติกให้เกิดประโยชน์ เพิ่มมูลค่า และมีนวัตกรรมที่เรียกว่า อัพไซคลิ่ง (Upcycling) โดยบริษัท พีทีที โกลบอล เคมิคอล (GC) ร่วมมือกับบริษัท แมกโนเลีย ควอลิตี้ ดีเวล็อปเมนต์ คอร์ปอเรชั่น (MQDC) ทำการแปรรูปขยะจำพวก โฟม ไนลอน หรือขยะจากท้องทะเลมาเป็นอิฐบล็อก เฟอร์นิเจอร์ แท็งก์น้ำ ม่าน พรม ฝ้าเพดาน กระเบื้องยางปูพื้น ฉนวนกันความร้อน ฉนวนกันเสียง และวัสดุอื่นๆ ที่มีทั้งความสวยงามและความแข็งแรง เหมาะกับการใช้งานที่หลากหลายตามความต้องการ 

ในอนาคตอันใกล้ พลาสติกหรือขยะจากพลาสติกจึงไม่ใช่สิ่งที่น่ากลัวอีกต่อไป เพราะแท้จริงแล้วพลาสติกก็สามารถย่อยสลายได้เช่นเดียวกับวัสดุจากธรรมชาติอื่นๆ  ด้วยนวัตกรรมต่างๆ ที่ถูกคิดค้นขึ้น ตั้งแต่การวางแผน กระบวนการผลิต การออกแบบ การใช้งาน และการย่อยสลายให้นำกลับมาใช้ซ้ำๆ ได้ ทั้งยังเป็นสิ่งที่ท้าทายว่าอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพนี้ จะสามารถเป็นอะไรได้อีกบ้างเพื่อโลกและอนาคตที่ยั่งยืน

 
ที่มา: บทความ “What are bioplastics?” จาก european-bioplastics.org
บทความ “Bioplastics and biodegradable plastics” explainthatstuff.com
บทความ “What Are the Benefits of Biodegradable Plastic?” จาก sciencing.com
บทความ  Biodegradable polymers for food packaging: a review  จาก sciencedirect.com
บทความ “Bioplastics & Biopolymers Market: Forecast until 2023” จาก reportlinker.com
บทความ “Biodegradable plastic packaging – it’s time to also use it for food” innovationorigins.com
รายงาน “Report European bioplastics: Bioplastic market data 2017” จาก european-bioplastics.org
รายงาน “Global polylactic acid market forecast 2017-2025” จาก inkwoodresearch.com
รายงาน “Thailand Board of Investment 2014” จาก Thailand Bio-plastics industry
งานวิจัย “Bio-based and biodegradable plastics – Facts and Figures” โดย Martien van den Oever จาก Wageningen Food & Biobased Research
 
เรื่อง : กิตติภูมิ ใบปก