Bioplastics – พลาสติกชีวภาพ What is it? 

ว่ากันที่เรื่องของเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ พลาสติกชีวภาพ หรือ bioplastics ถูกมองในฐานะเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนสำหรับพลาสติกที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม แต่เป็นพลาสติกชีวภาพชนิดใด พวกมันประกอบด้วยอะไรบ้าง และพลาสติกชีวภาพผลิตขึ้นได้อย่างไร เรามาทำความรู้จักพลาสติกชีวภาพกัน!

แม้ว่าในอดีตพลาสติกชีวภาพจะมีส่วนแบ่งตลาดจำนวนหนึ่ง แต่ก็ยังมีสัดส่วนน้อยกว่า 1% ของพลาสติกทั้งหมด ในปี 2014 กำลังการผลิตทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 1.7 ล้านตัน ในปี 2019 Bioplastics Europe คาดว่าจะเพิ่มขึ้นสี่เท่าเป็น 7.8 ล้านตัน François de Bie CEO ของ European Bioplastics เชื่อมั่นว่าตลาดพลาสติกชีวภาพจะเติบโต 50% ในระยะกลาง แม้ราคาน้ำมันจะต่ำ บรรจุภัณฑ์ยังคงเป็นตัวนำในการใช้งาน โดยมีสัดส่วนประมาณ 40% (หรือราว 1.6 ล้านตัน) ) ของตลาดพลาสติกชีวภาพโดยรวมในปี  2016 ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของบรรจุภัณฑ์ที่ทำจากพลาสติกชีวภาพ ได้แก่ packaging chips ที่ทำจากแป้ง หรือ ถุงสำหรับใส่ของต่างๆ นอกจากบรรจุภัณฑ์ที่ยืดหยุ่นได้แล้ว ปัจจุบันยังมีทางเลือกทางชีวภาพสำหรับพลาสติกชีวภาพแบบแข็ง เช่น บรรจุภัณฑ์สำหรับครีมและลิปสติก นอกจากนี้อุตสาหกรรมเครื่องดื่มก็ยังเป็นลูกค้ารายสำคัญสำหรับไบโอพลาสติกส์

พลาสติกไม่ได้มีชื่อเดียว

แม้แต่คำนิยามของ bioplastics ก็ยังเป็นเรื่องยาก เพราะคำคำนี้ยังไม่ได้รับการคุ้มครองตามกฎหมาย ในขณะเดียวกันความแตกต่างระหว่างผลิตภัณฑ์ที่ทำมาจากวัตถุดิบที่สร้างขึ้นใหม่ (regrowing raw materials) ผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ และผลิตภัณฑ์ที่รวมเอาคุณสมบัติทั้งสองอย่างนี้ไว้ก็ถูกสร้างขึ้นมาเช่นกัน นอกจากแป้งแล้ว PLA (polyactide) และ PHB (polyhydroxybutyric acid) ยังเป็นไบโอพลาสติกส์อีกสองชนิดในกลุ่ม thermoplastic bioplastics (ไบโอพลาสติกที่ทำมาจากเทอร์โมพลาสติก) ที่ถูกใช้บ่อยที่สุดอีกด้วย เห็นไหมว่า มันซับซ้อนแค่ไหน กับวัสดุระดับนวัตกรรมที่เรียกว่า ‘พลาสติก’

มาลองทำความรู้จัก Bioplastics กันทีละอย่างสองอย่าง

PLA หรือ polyactide ทำมาจากข้าวโพดเป็นหลัก เหมาะอย่างยิ่งสำหรับฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่มีอายุการใช้งานสั้น หรือผลิตภัณฑ์เทอร์โมฟอร์ม/ thermoformed products (เช่น เครื่องดื่ม หรือ โยเกิร์ตถ้วย ผลไม้ ผักและถาดบรรจุเนื้อสัตว์)

PHB เป็นโพลีเอสเตอร์ที่สามารถผลิตได้โดยการหมักจากวัตถุดิบที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ หรือ renewable raw materials และมีคุณสมบัติคล้ายกับพลาสติกที่มาจากปิโตรเคมีอย่างโพลีโพรพีลีน ส่วน Bio-PET (ซึ่งมักใช้ในการผลิตขวด) มีคุณสมบัติทางเคมีเหมือนกับ PET ทั่วไป แต่ไม่ได้ทำมาจากปิโตรเคมี แต่ใช้วัตถุดิบแบบ renewable เช่น อ้อย ข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ของมันก็คือก็คือ ที่สุดแล้วโรงงานผลิตขวดต้องปรับตัวก็เท่านั้น โดยทั่วไปพลาสติกชีวภาพก็จะมีคุณสมบัติคล้ายกับพลาสติกทั่วไปในกระบวนการผลิต เพื่อให้สามารถใช้วิธีการเป่าฟิล์มและเครื่องอัดพลาสติก (extruder)ได้ เช่นเดียวกับ thermoforming และ deep-drawing

ยังไม่มีผู้ชนะในเกมวัฏจักรชีวิต

Bioplastics มีขั้นตอนคล้ายกันในกระบวนการผลิต (เช่น กระบวนการเปลี่ยนแปลงเป็นสารโพลีเมอร์) ในขณะที่เพื่อน ๆ พลาสติกเจ้าอื่นมีที่มาจากน้ำมันดิบ ข้อได้เปรียบของ Bioplastics อยู่ที่ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้เร็วขึ้น ซึ่งอยู่ที่ระหว่าง 8-10 สัปดาห์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและเงื่อนไขของสภาพแวดล้อม อย่างไรก็ตาม มีคำวิจารณ์ว่า ถ้าเงื่อนไขที่ดีที่สุดเหล่านี้เป็นไปตามระยะเวลาที่ว่าจริง ๆ ตัวอย่างเช่น PLA ต้องการอุณหภูมิสูงสำหรับการย่อยสลายอย่างที่ใช้ในโรงงานทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรม ในทางตรงกันข้าม บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากแป้งเทอร์โมพลาสติกสามารถย่อยสลายได้ง่ายเหมือนกับการหมักปุ๋ยในครัวเรือน

การศึกษาโดยสำนักงานสิ่งแวดล้อมของรัฐบาลกลาง (Federal Environment Agency) ของเยอรมนีในปี 2012 ไม่ได้ให้มุมมองที่ชัดเจน เมื่อว่ากันที่เรื่องความสมดุลของระบบนิเวศ แต่กลับมุ่งเน้นที่ความซับซ้อนของการประเมินดังกล่าว จากข้อมูลนี้บอกว่า บรรจุภัณฑ์จากพลาสติกชีวภาพมักแสดงผลลัพธ์ที่ดีกว่าในการประเมินวัฏจักรชีวิต ในส่วนของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการบริโภคทรัพยากรจากฟอสซิล (น้ำมัน) แต่โดยทั่วไปกลับไม่มีประโยชน์เชิงนิเวศวิทยาโดยรวมมากไปกว่าบรรจุภัณฑ์แนวเดียวกันที่ทำมาจากพลาสติกฟอสซิล (fossil-based plastics) หรือพลาสติกที่มาจากน้ำมันดิบ

นอกจากนี้ เรื่องของการย่อยสลายทางชีวภาพ (biodegradability) ก็ไม่ใช่จุดขายอันเป็นเอกลักษณ์ของ bioplastics เพราะเป็นเวลากว่า 25 ปีที่แล้วที่ BASF เปิดตัว Ecoflex พลาสติก fossil-based ที่สามารถย่อยสลายได้ในธรรมชาติได้เป็นครั้งแรก ทั้งยังสามารถย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์

รีไซเคิลดีจริงหรือ?

โดยทั่วไปแล้ว ทุกวันนี้บรรจุภัณฑ์ในครัวเรือนเกือบทั้งหมดล้วนถูกนำไปรีไซเคิลอยู่แล้ว มากกว่าครึ่งหนึ่ง (56%) ทำมาจากวัสดุรีไซเคิล (ประมาณ 20 ปีที่แล้วมีเพียง 3 % เท่านั้น) อัตราส่วนของขวด PET นั้นดีขึ้นมาก โดยมีการรีไซเคิลถึง 98% และถูกส่งกลับไปยังวงจรของวัสดุ ดังนั้น วันนี้ขวดแต่ละขวดจะมีการปรับโครงสร้างใหม่ประมาณ 25 % ขวด PET และ Bio-PET สามารถนำมารีไซเคิลร่วมกันได้โดยไม่มีปัญหา

อย่างไรก็ตาม จะต้องมีการรีไซเคิลพลาสติกชีวภาพกันต่อไป ในส่วนของพลาสติกที่มาจาก biobased แต่ไม่สามารถย่อยสลายตามธรรมชาติได้ (biodegradable) เช่น bio-PE และ bio-PET ก็สามารถนำมารีไซเคิลได้กับบรรดาพี่ ๆ ขยะพลาสติกแบบ “ปกติ” พลาสติกสีเขียว หรือ green plastics มักมีชะตากรรมที่ถูกเผาหรือถูกหมักเป็นปุ๋ย ดังนั้น วิธีการหรือกระบวนการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรีไซเคิลวัสดุจึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจและควรค่าแก่ความใส่ใจอย่างมาก ขณะนี้มีความพยายามเบื้องต้นเพื่อสร้างวงจรวัสดุแบบปิด และมีโครงการนำร่องหลายโครงการสำหรับโรงงานคัดแยกและรีไซเคิลที่เกิดขึ้นเพื่อการนี้

สรุปคือ?

จาก 14 ล้านตันของบรรจุภัณฑ์ที่ผลิตแต่ละปีในประเทศเยอรมนี เกือบ 40% ทำมาจากพลาสติก ประมาณ 1.8 ล้านตันของทั้งหมดนี้มีสัดส่วนสำหรับบรรจุภัณฑ์พลาสติกแบบอายุการใช้งานสั้น หรือแบบใช้ครั้งเดียว (one-off plastic packaging) เช่น ฟิล์ม, กระเป๋า, ถุงหิ้ว, ถุง, ช้อน ส้อมและจานที่ใช้แล้วทิ้ง โดยบรรจุภัณฑ์เหล่านี้สามารถทำมาจากพลาสติกจากแป้งและ PLA หรือ polyactide ได้

เป็นเรื่องน่ายินดีของชาติที่เจริญแล้วเกี่ยวกับมาตรการที่ต่างงัดกันขึ้นมาเพื่อเป็นผู้นำด้านสิ่งแวดล้อม

ทั้งในเยอรมนีและทั่วยุโรป ประมาณครึ่งหนึ่งของปริมาณ “บรรจุภัณฑ์แบบใช้แล้วทิ้ง”/ “disposable packaging” ราว 6 ล้านตันอาจถูกแทนที่ด้วยพลาสติกชีวภาพ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโครงสร้างการแข่งขันที่แข็งแกร่งในตลาดพลาสติกทำให้พลาสติกชีวภาพยังไม่สามารถสู้ราคาในระดับอุตสาหกรรมได้ แต่ก็ยังดีที่แนวโน้มการเติบโตในเชิงบวก คาดว่าจะดำเนินต่อไปจากการสำรวจล่าสุดโดย European Bioplastics ระบุว่า กำลังการผลิตพลาสติกชีวภาพทั่วโลกจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไปในปีที่กำลังจะมาถึง จากประมาณ 4.2 ล้านตันในปี 2016 เป็นประมาณ 6.1 ล้านตันภายในปี 2021

โชคดีที่ยังคงมีทั้งผู้เสนอและผู้สนอง รวมถึงผู้สนับสนุนกันยาวไป และยังมีการวิวาทะกันตั้งแต่เรื่องของความเร็วในการย่อยสลาย ไปจนถึงเรื่องของความทนทานและคุณสมบัติเชิงเทคนิกด้านต่างๆ ที่จะทำให้พลาสติกย่อยสลายได้นี้มีคุณภาพดีขึ้น เพราะทั้งหมดที่ว่ามากันยาวๆ นี้ก็ล้วนแต่เป็นไปก็เพื่อผลประโยชน์ของทุกฝ่ายรวมถึงโลกและมนุษยชาติเองที่ต่างก็ย่อยสลายไวกว่าพลาสติกทั้งสิ้น!

 

อ้างอิง: https://www.etmm-online.com/bioplastics-what-is-it-properties-advantages-and-products-a-825879/

 

ลิงค์ที่เกี่ยวข้อง:

ความจริงเกี่ยวกับพลาสติก: วายร้ายในภาพลักษณ์?

The Last Straw: พลาสติกฟอรัม 2019 กับแนวโน้มเศรษฐกิจหมุนเวียน

‘บรรจุภัณฑ์’ แรงขับสำคัญในอุตสาหกรรมฉีดขึ้นรูป (พลาสติก)

3D Printing: ‘ชีวิตที่สอง’ ของพลาสติก

About The Author