เมื่อเร็วๆ นี้ บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยมหิดล ประกาศให้ผลงาน “พลาสติกย่อยสลายได้จากแป้งสับปะรด” ของ ดร.นิธิมา นาคทอง ดุษฎีบัณฑิตสาขาวิชาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุ (นานาชาติ) คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล  ซึ่งมี ดร.ทวีชัย อมรศักดิ์ชัย เป็นที่ปรึกษา ได้รับรางวัลวิทยานิพนธ์  “นวัตกรรมระดับดี”  โดยจะเข้ารับรางวัล และโล่ประกาศเกียรติคุณ ในวันปฐมนิเทศนักศึกษาใหม่ ประจำปีการศึกษา 2562 วันที่ 8 สิงหาคมนี้

ดร.นิธิมา นาคทอง ให้สัมภาษณ์ว่าสับปะรดเป็นพืชเศรษฐกิจสำคัญของประเทศไทย มีอัตราการส่งออกเป็นอันดับต้นๆ ของโลก โดยมีพื้นที่การปลูกถึงประมาณ 6 แสนไร่ และหลังจากการเก็บเกี่ยว พบมีขยะเกิดขึ้นจากใบและลำต้นในไร่สับปะรด ทำให้เกษตรกรต้องเผา และปลูกใหม่ทุกๆ 2 ปี กลายเป็นต้นเหตุของมลภาวะทางอากาศ จากการศึกษาได้ค้นพบวิธีการเพิ่มมูลค่าให้กับขยะในไร่สับปะรด ซึ่งนอกจากใบสับปะรดที่สามารถเอามาทำประโยชน์ได้มากมายแล้ว ยังมี  “ลำต้นสับปะรด” ซึ่งจากการสกัดพบแป้งในลำต้นสับปะรดถึงประมาณร้อยละ 30 จากน้ำหนักแห้ง โดยในทางอุตสาหกรรมมีการนำลำต้นสับปะรดไปสกัดโบรมีเลน (Bromelain) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่มีคุณสมบัติใช้ในทางอุตสาหกรรมและเภสัชกรรม และใช้เทคโนโลยีสูง แต่ได้เพียงปริมาณน้อย

นอกจากลำต้นสับปะรดจะสกัดโบรมีเลนได้แล้ว ยังมีแหล่งแป้งชั้นดีนำไปทำประโยชน์ได้อีก หากนำลำต้นสับปะรดมาสกัด จะได้แป้งสับปะรดถึง 1 แสนตันต่อปี ในพื้นที่ 6 แสนไร่  ถ้าขายในราคาเดียวกับแป้งมันสำปะหลังจะสามารถทำมูลค่าได้สูงถึง 1.5 พันล้านบาทต่อปี แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการใช้ประโยชน์ทดแทน จึงเป็นจุดเริ่มต้นในการศึกษาคุณสมบัติของแป้งสับปะรด และได้พบอีกว่าด้วยกระบวนการที่ง่าย ไม่ซับซ้อน สามารถนำมาทำเป็นพลาสติกที่ทำจากแป้งสับปะรด ซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษที่ดียิ่ง คือสามารถย่อยสลายได้ในธรรมชาติ  ฉะนั้น พลาสติกดังกล่าว หากนำไปใช้ทดแทนพลาสติกที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ ก็จะแก้ปัญหาโลกร้อนได้อย่างดี และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมด้วย

“เมื่อใช้องค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ พบว่าแป้งสับปะรดเป็นแป้งที่มีอะไมโลส (Amylose) ในปริมาณสูง ซึ่งเป็นแป้งที่มีโครงสร้างหลักเป็นแป้งที่ย่อยยาก และเมื่อขึ้นรูปเป็นพลาสติกแล้ว จะมีคุณสมบัติมีความทนต่อการใช้งานมากกว่าแป้งที่มีอะไมโลสต่ำ และยังดูดซับน้ำได้น้อยกว่า ซึ่งทำให้วัสดุไม่เปื่อยยุ่ยง่าย  แป้งสับปะรดมีปริมาณอะไมโลสสูงกว่าแป้งทั่วไปถึงสองเท่า อีกทั้งยังมีต้นทุนในการผลิตที่ต่ำกว่า เนื่องจากเป็นการนำขยะทางการเกษตรมาแปรรูป

จากจุดเด่นตัวนี้สามารถต่อยอดไปใช้ในภาคอุตสาหกรรมเป็นคู่แข่งกับพลาสติกในภาคอุตสาหกรรมได้  เราได้นำมาลองทำเป็นกระถางเพาะชำย่อยสลายได้ เพื่อลดความบอบช้ำของต้นกล้า โดยไม่ต้องฉีกถุงเพาะชำก่อนปลูกเหมือนพลาสติกทั่วไป ซึ่งวัสดุจากแป้งสับปะรดสามารถสลายในดินได้เองภายในเวลา 45 วัน และคงทนแข็งแรงกว่าวัสดุจากแป้งมันสำปะหลัง ซึ่งย่อยสลายในดินเพียงแค่ภายใน 15 วัน ซึ่งเป็นการย่อยสลายที่เร็วเกินไป ไม่เหมาะต่อการใช้งาน”

ดร.นิธิมา ยังกล่าวอีกว่าพลาสติกจากแป้งสับปะรดมีศักยภาพนำไปใช้ประโยชน์หลากหลายมาก อาจนำไปทำกล่องใส่อาหาร ทดแทนกล่องโฟม หรือกล่องพลาสติก เป็นการลดการใช้พลาสติกที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ ลดผลกระทบต่อห่วงโซ่อาหาร เพราะแป้งสับปะรดไม่ได้นำมาใช้บริโภคเป็นหลักเหมือนแป้งมันสำปะหลัง นอกจากนี้ ยังช่วยลดไมโครพลาสติกที่ปนเปื้อนอยู่ในสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นภัยเงียบที่อันตราย เนื่องจากพวกปลา หรือสัตว์ต่างๆ ไปกินแล้วอาจเป็นอันตรายต่อชีวิต เมื่อคนจับปลามากินก็จะได้รับพลาสติกเข้าสู่ร่างกายด้วย ผลการวิจัยนี้คิดว่าเป็นผลดีต่อประเทศ ในการใช้วัตถุดิบที่มีอยู่อย่างมหาศาลเพื่อเพิ่มรายได้ ทำให้ประเทศมีศักยภาพแข่งขันระดับโลก และมีความมั่นคง มั่งคั่ง ยั่งยืน

ดร.นิธิมา นาคทอง (ผู้วิจัย)
รศ.ดร.ทวีชัย อมรศักดิ์ชัย (อ.ที่ปรึกษา)

ด้าน ดร.ทวีชัย อมรศักดิ์ชัย อาจารย์ที่ปรึกษาฯ กล่าวว่างานวิจัยนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นที่ต้องการให้เห็นว่ามีหลายอย่างรอบๆ ตัวเราที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ และจะต้องวิจัยต่อไปอีก  สิ่งที่เราพบอาจทดแทนพลาสติกที่เราใช้กันค่อนข้างมากได้ในบางด้านเท่านั้น  ไม่อยากให้มองกันแต่ว่าพลาสติกทำให้สิ่งแวดล้อมแย่ เนื่องจากไม่มีวันย่อยสลาย เป็นการมองที่ปลายเหตุ เพราะว่าปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นทุกวันนี้ เกิดจากความไม่รับผิดชอบของผู้ใช้

พลาสติกก็มีข้อดีที่ว่าสามารถผลิตได้คราวละมากๆ  โดยใช้พลังงานน้อย และสามารถเอาไปทำประโยชน์ได้หลากหลาย  และในบางกรณีก็จำเป็นต้องใช้อย่างปฏิเสธไม่ได้ เช่น การนำไปทำเป็นบรรจุภัณฑ์ต่างๆ ที่ต้องใช้พลาสติกที่มีคุณสมบัติเฉพาะ อย่างเช่น ถุงที่ใช้บรรจุเลือด หรือภาชนะบรรจุเพื่อรักษาสภาพอาหาร จึงอยากให้ใช้กันอย่างรับผิดชอบ โดยช่วยกันนำมารีไซเคิล ซึ่งเป็นการประหยัดพลังงานได้มาก แทนที่จะต้องไปสร้างพลาสติกใหม่