หน้าแรก คอลัมนิสต์ สะพานแห่งกาลเ...

สะพานแห่งกาลเวลา : วัสดุทดแทนพลาสติก

13.03.23 | 12:30 น.

พลาสติก นับวันมีแต่จะก่อปัญหาในระยะยาวให้กับมนุษย์มากขึ้นทุกที เนื่องจากพลาสติกใช้เวลานานกว่าจะย่อยสลาย นานนับร้อยปี เป็นเหตุให้พลาสติกใช้แล้วจำนวนมหาศาลกลายเป็นขยะที่เป็นมลพิษ ตกค้างสะสมอยู่ตามแหล่งทิ้งขยะ ลามไปถึงสถานที่ทั่วไปและทางน้ำต่างๆ มากขึ้นทุกที

ที่พบเป็นปัญหาใหญ่อยู่ในระยะหลังมานี้ก็คือ ขยะพลาสติกที่สะสมอยู่ในธรรมชาติเหล่านั้นเกิดการแตกตัวเป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กที่เรียกว่า ไมโครพลาสติก แขวนลอยอยู่ในน้ำ ในอากาศ เข้าไปสะสมอยู่ในร่างกายของสัตว์ที่อยู่ในห่วงโซ่อาหารของมนุษย์ แล้วก็เข้ามาสะสมอยู่ในตัวมนุษย์มากขึ้นเรื่อยๆ

ครั้นจะนำพลาสติกใช้แล้วเหล่านี้มารีไซเคิล กระบวนการก็ยุ่งยากอย่างมาก โดยเฉพาะการรีไซเคิลพลาสติกที่ไม่ได้มีการคัดแยกตั้งแต่ต้นทาง จนกลายเป็นขยะพลาสติกที่มีการปนเปื้อนสูง ยากต่อการทำความสะอาดเพื่อให้เหมาะสมกับการรีไซเคิล

ดังนั้น หนทางแก้ปัญหาพลาสติกจึงหลงเหลือเพียง 2 ทาง คือ ลดการใช้ลงให้เหลือน้อยที่สุด หรือไม่ก็หาวัสดุใหม่ สำหรับใช้ทดแทนพลาสติกที่ได้จากเชื้อเพลิงฟอสซิลแบบเดิมๆ

ขณะนี้หลายประเทศทั่วโลกรณรงค์กันจริงๆ จังๆ ให้ลดการใช้พลาสติกแบบใช้แล้วทิ้งส่วนนักวิทยาศาสตร์ก็มุ่งมั่นหาวัสดุที่เหมาะสมต่อการนำมาใช้ทดแทนพลาสติกอยู่ตลอดเวลา

Advertisement

งานวิจัยชิ้นหนึ่งตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสารวิชาการวิทยาศาสตร์ก้าวหน้า (Journal Science Advances) เมื่อปลายเดือนกุมภาพันธ์ที่ผ่านมา ช่วยให้สังคมมนุษย์ได้เห็นแสงสว่างที่ปลายอุโมงค์อยู่บ้าง

งานวิจัยชิ้นดังกล่าวเป็นของทีมวิจัยจาก ศูนย์เพื่อการวิจัยทางเทคนิค วีทีที แห่งประเทศฟินแลนด์ (VTT Technical Research Centre of Finland) ซึ่งพบว่า มีวัสดุที่ได้จากธรรมชาติชนิดหนึ่งซึ่งสามารถนำมาใช้ทดแทนพลาสติกที่ดีได้ในอนาคต เป็นวัสดุมีที่มาจากแหล่งที่เหลือเชื่ออย่างมาก นั่นคือ จากเห็ดครับ

เห็ดในสกุล โฟมส์ โฟเมนทาริอุส (Fomes fomentarius) ซึ่งพบได้ในป่าทั่วไปทั้งในยุโรป เอเชีย แอฟริกา และอเมริกาเหนือ มีขนาดใหญ่ เกาะตามโคนไม้ลักษณะคล้ายกีบเท้าม้า บางครั้งจึงเรียกว่าเห็ดกีบม้า

เพซมาน โมฮัมมาดี นักวิจัยอาวุโสประจำทีมวิจัยของฟินแลนด์ ระบุว่า เมื่อทีมวิจัยตรวจสอบโครงสร้างของ เอฟ. โฟเมนทาริอุส อย่างละเอียดก็พบความน่าทึ่งอย่างมากของมัน เพราะตัวเห็ดเป็นวัสดุที่มีโครงสร้างแตกต่างกันอยู่ถึง 3 ชนิดด้วยกัน มีตั้งแต่นุ่มหยุ่น ไปจนถึงแข็งแรงเหมือนไม้

จริงๆ แล้วมนุษย์เราใช้ประโยชน์จากเห็ดป่าชนิดนี้มานานหลายพันปี โดยนำมาใช้เป็นเชื้อไฟสำหรับก่อกองไฟ จนมีชื่อเรียกกันอีกอย่างว่า เห็ดเชื้อไฟ (tinder fungus) แต่ไม่เคยมีใครตรวจสอบโครงสร้างของมันอย่างละเอียดมาก่อน

ทีมวิจัยของฟินแลนด์พบว่า เอฟ. โฟเมนทาริอุส พบว่าตัวเห็ดมีลักษณะไม่เหมือนเห็ดอื่นๆ ตรงที่ตัวเห็ดประกอบขึ้นจากเนื้อเห็ด 3 ชั้นที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันออกไปโดยสิ้นเชิง ซึ่งอาจนำมาประยุกต์ใช้ได้แตกต่างกันออกไปทั้งหมด

เปลือกชั้นนอกสุด แข็งมาก แข็งแรงจนสามารถนำมาพัฒนาต่อสำหรับนำไปใช้เป็นวัสดุเคลือบกระจก เช่น กระจกหน้าของรถยนต์กันกระแทกได้เลย

เนื้อเห็ดชั้นที่สอง กลับเป็นวัสดุนุ่มหยุ่นเหมือนฟองน้ำ ให้ความรู้สึกดีเมื่อสัมผัสกับผิวหนังคนเรา สามารถนำมาดัดแปลงเป็นวัสดุแทนหนังหรือโฟมได้ ชั้นในสุด กลับเป็นวัสดุที่มีคุณลักษณะคล้ายกับไม้ แตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิง

ความแตกต่างในเชิงโครงสร้างและความแข็งแกร่งของแต่ละชั้นเห็นได้ชัดเจนมากขึ้น เมื่อทีมวิจัยนำเอากรรมวิธีถ่ายภาพระดับสูงมาใช้ในการสร้างภาพโครงสร้างของแต่ละชั้นเพื่อการศึกษา และทดสอบความแข็งแกร่งของแต่ละชั้นด้วยการทดสอบเชิงกล เพื่อประเมินศักยภาพในการประยุกต์ใช้งานวัสดุเหล่านั้น

ผลก็คือ วัสดุที่ได้จากเห็ดชนิดนี้สามารถประยุกต์ใช้ได้กว้างขวางมาก เมื่อนำวัสดุจากเห็ดมาทำเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่เป็นเหมือนเส้นด้าย เรียกว่า มายซีเลียม (mycelium) ก็สามารถนำไปใช้ผลิตสิ่งของได้อีกหลายอย่างมาก โดยทีมวิจัยนำวัสดุที่ได้จากเห็ดชนิดนี้มาลองผลิตเป็นหูฟังต้นแบบได้สำเร็จมาแล้ว

นอกจากนั้นยังสามารถนำไปใช้ผลิตเป็นพื้นรองเท้าชั้นในที่มีคุณสมบัตินุ่มหยุ่นแต่คืนตัวได้ดี ทำนองเดียวกับเมมโมรี โฟมก็ได้ หรือจะนำมาใช้เป็นวัสดุเคลือบผิวด้านนอกของเครื่องบินก็ได้เช่นเดียวกัน

ทีมวิจัยเชื่อว่าวัสดุที่ได้จากเห็ดชนิดนี้สามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้ตั้งแต่ วัสดุก่อสร้าง ไปจนถึง บรรจุภัณฑ์ และสิ่งทอ ได้เลยทีเดียว

ที่สำคัญที่สุดก็คือ ในเมื่อมันเป็นวัสดุจากธรรมชาติ เราก็สามารถปล่อยให้มันย่อยสลายในธรรมชาติได้โดยไม่ต้องกังวลอีกต่อไป

แน่นอนยังคงต้องใช้เวลาอีกไม่น้อยในการพัฒนามันไปสู่ระดับนั้น เพราะต้องเริ่มตั้งแต่การเพาะปลูกเพื่อเก็บเกี่ยวเห็ดสกุลนี้ให้ได้มากพอสำหรับการนำมาผลิตในระดับแมส โดยอาจจำเป็นต้องมีการพัฒนาสายพันธุ์เพื่อให้ได้คุณสมบัติตามที่ต้องการมากขึ้น ที่แน่ๆ ก็คือต้องมีการศึกษาวิจัยเพิ่มมากขึ้นอีกมาก

โดยเฉพาะการหาจุดที่สมดุลระหว่าง การย่อยสลายได้กับความแข็งแรงทนทานนั่นเองครับ

ไพรัตน์ พงศ์พานิชย์