จากผ้าอ้อมใช้งานแล้วสู่กระดาษโน้ตติดกาว ตัวอย่างการรีไซเคิลเชิงเคมีที่ช่วยลดขยะและภาวะโลกร้อน

เป็นเรื่องยากที่โลกจะกำจัดกองภูเขาขยะจากผ้าอ้อมเปียกที่ใช้งานแล้วราว ๆ 3.5 เมตริกตันในทุก ๆ ปี ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนจึงได้คิดค้นเทคนิครีไซเคิลด้วยวิธีการทางเคมี เปลี่ยนพอลิเมอร์ดูดซับน้ำ (superabsorbent polymers) ซึ่งเป็นองค์ประกอบทำหน้าที่หลักในผ้าอ้อม เป็นสารให้ความเหนียวในการยึดติด (adhesives) ที่สามารถนำไปใช้ในกระดาษโน้ตมีกาวติด (sticky notes) และผ้าพันแผลได้

โดยนอกจากทีมผู้วิจัยจะชี้ช่องโอกาสให้นักเคมีสังเคราะห์เห็นบทบาทของตนกับการเข้ามาช่วยแก้ปัญหาสำคัญของโลกแล้ว ยังได้ย้ำถึงกระบวนการรีไซเคิลและการผลิตดังกล่าวที่ช่วยให้โลกร้อนน้อยลง 22% และใช้พลังงานน้อยลง 25% เมื่อเทียบกับวิธีการดั้งเดิม

งานวิจัยดังกล่าวเผยแพร่ใน Nature Communications แสดงให้เห็นวิธีการรีไซเคิลอีกแบบหนึ่งนอกจากการรับรู้โดยทั่วไปที่คนมักรู้จักการรีไซเคิลแบบคัดแยกประเภท ทำความสะอาด และนำวัสดุมาบดหรือหลอม ที่เรียกว่า ‘การรีไซเคิลเชิงกล’ (Mechanical recycling) ขณะนี้วิธีการที่กำลังกล่าวถึงนี้ เป็น ‘การรีไซเคิลเชิงเคมี’ (Chemical recycling) โดยการใช้สารเคมีบางประเภทเข้ามาทำปฏิกิริยา เปลี่ยนแปลงโครงสร้างสารเคมีหรือสายโซ่ของพอลิเมอร์ให้แตกกระจายออก จนได้วัสดุใหม่ ทั้งยังเป็นการเพิ่มมูลค่าหรือมีมูลค่าเทียบเท่าได้กับของเดิม แบบที่การรีไซเคิลเชิงกลไม่สามารถทำได้ (ได้วัสดุที่นำกลับมาใช้ใหม่แต่มีคุณภาพน้อยลง)

ทั้งนี้ ด้วยความที่ผ้าอ้อมมีส่วนประกอบที่ทำจากพอลิเมอร์ซึ่งมักจะไม่สามารถทำให้แตกออกจากกันได้ง่ายเพราะมีโครงข่ายที่เชื่อมกัน 2,000 จุด ทีมผู้วิจัยด้านเคมี วิทยาศาสตร์ และวิศวกรรมศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกน จึงได้พัฒนากระบวนการ 3 ขั้นตอนที่จะแยกโครงข่ายพอลิเมอร์ออก (de-crosslink the polymers) โดยความร้อนในรูปของกรด เพื่อเปลี่ยนพอลิเมอร์ดูดซับน้ำในผ้าอ้อม (ที่ผ่านใช้งานและผ่านการทำความสะอาดโดยบริษัทอื่นมาแล้ว)  เป็นวัสดุที่นำไปใช้ใหม่อีกครั้งได้ในรูปของสารให้ความเหนียวในการยึดติด ด้วยเหตุที่ว่าผ้าอ้อมกับสารดังกล่าวมีจุดร่วมกันคือ สารอะคลิลิกเอซิด (acrylic acid)

McNeil หนึ่งในทีมผู้วิจัยชี้ว่า การวิจัยนี้เป็นการแสดงให้เห็นถึงโอกาสที่นักเคมีสังเคราะห์สามารถเข้ามามีส่วนสร้างการเปลี่ยนแปลง เพราะนักเคมีมีบทบาทสำคัญยิ่งที่จะเสาะหาวิธีใหม่ ๆ ในการจัดการกับปัญหาขยะและขยะพลาสติกที่โลกเผชิญอยู่ได้

นอกจากนี้ ทีมนักวิจัยแสดงให้เห็นว่า การผลิตสารให้ความเหนียวในการยึดติดนั้น สามารถใช้วิธีการรีไซเคิลพอลิเมอร์ได้ ดีและง่ายกว่าการผลิตจากปิโตรเลียมซึ่งเป็นวิธีการผลิตแบบเดิม ๆ โดยวิธีการใหม่ที่ค้นพบนี้ เป็นการออกแบบมาแล้วว่าสนับสนุนการนำไปใช้รีไซเคิลในระดับอุตสาหกรรมได้ โดยยังนำมาซึ่งการผลิตที่ส่งผลทำให้โลกร้อน น้อยลง 22% (น้อยกว่าเดิม10 เท่า) และใช้พลังงานน้อยลง 25% เมื่อเทียบกับวิธีการดั้งเดิมด้วย

ประเด็นดังกล่าวเกี่ยวข้องกับ
#SDG9 อุตสาหกรรม นวัตกรรม โครงสร้างพื้นฐาน
-(9.5) เพิ่มพูนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ยกระดับขีดความสามารถทางเทคโนโลยี
#SDG12 การผลิตและการบริโภคที่ยั่งยืน
-(12.5) ลดการผลิตของเสียโดยการป้องกัน การลดการแปรรูปเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ และการนำมาใช้ซ้ำ ภายในปี 2573

ทั้งนี้ ในกระบวนการรีไซเคิลและการผลิต ยังเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงาน (#SDG7) และการลดตัวการส่งผลต่อโลกร้อน/การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (#SDG13)

แหล่งที่มา:
Turning diapers into sticky notes: Using chemical recycling to prevent millions of tons of waste (University of Michigan)

Last Updated on พฤศจิกายน 8, 2021