คุณภาพเทียบเท่าของที่มีในท้องตลาดในราคาที่ถูกกว่า หวังทดแทนของนำเข้าราคาสูง สร้างโอกาสเข้าถึงเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติของนักเรียน นักศึกษา และคนทั่วไป คืนชีพขยะ จัดการขยะเปลือกหอยแมลงภู่ในชุมชน ขับเคลื่อนเศรษฐกิจด้วยนวัตกรรมยั่งยืน
จากข้อมูลสถิติการประมง กรมประมง กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ พบว่า ประเทศไทยผลิตหอยแมลงภู่เฉลี่ยมากกว่า 50,000 ตันต่อปี โดยนํ้าหนักมากกว่าครึ่งเป็นนํ้าหนักของเปลือกหอย ทำให้เกิดขยะเปลือกหอยสะสมเป็นจำนวนมากตามพื้นที่ชุมชนที่ประกอบอาชีพเลี้ยงหอยและแกะเนื้อหอยขาย ส่งผลเสียต่อคุณภาพชีวิตของคนในชุมชน ปัจจุบัน วิธีการเดียวที่จะนำเปลือกหอยแมลงภู่ไปใช้ประโยชน์คือ การรับซื้อในราคาถูกเพื่อนำไปถมที่
“ชุติพันธ์ เลิศวชิรไพบูลย์” นักวิจัยจากทีมวิจัยการวินิจฉัยระดับนาโน กลุ่มวิจัยวัสดุตอบสนองและเซ็นเซอร์ระดับนาโน ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) เปิดเผยว่า Re-ECOFILA มาจากงานวิจัย “เส้นพลาสติกสำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติผลิตจากขยะเปลือกหอยแมลงภู่และขยะพลาสติกชีวภาพ” เป็นความร่วมมือระหว่าง สวทช. นาโนเทค และจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดย “สนอง เอกสิทธิ์” ที่มีแนวคิดการใช้ประโยชน์ไบโอแคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกหอยแมลงภู่ที่ได้ทำงานวิจัยมาก่อนหน้านั้น จากความเป็นไปได้สำหรับเทคโนโลยี การพิมพ์สามมิติ โดยจะไปแทนที่แคลเซียมคาร์บอเนตจากหินปูนที่ใช้ในกระบวนการผลิตพอลิเมอร์
“แคลเซียมคาร์บอเนต ถูกใช้เป็นสารเติมแต่ง ในอุตสาหกรรมพอลิเมอร์ เพื่อลดต้นทุน โดยเติมแคลเซียมคาร์บอเนตจากหินปูนที่มีราคาถูกกว่า แต่เมื่อเรามีขยะจากเปลือกหอยแมลงภู่จำนวนมาก ซึ่งเปลือกหอยเป็นแหล่งแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีความบริสุทธิ์สูง นอกจากจะสามารถใช้ทดแทนแคลเซียมคาร์บอเนตจากหินปูนได้แล้ว ยังช่วยในมิติของสิ่งแวดล้อมและคุณภาพชีวิตของประชาชนได้อีกด้วย ทีมวิจัยจึงได้พัฒนาวิธีการแปรรูปเปลือกหอยแมลงภู่เป็นไบโอแคลเซียมคาร์บอเนตและนำไปใช้เป็นสารเติมแต่งในพีแอลเอ
เพื่อฉีดเป็นเส้นพลาสติกสำหรับใช้ขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ” ชุติพันธ์ ระบุ
ช่วงแรก ทีมวิจัยได้นำพลาสติกชีวภาพหรือ PLA มาผสมกับไบโอแคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกหอยแมลงภู่ที่เตรียมขึ้นมา จากนั้นนำไปฉีดขึ้นรูปเป็นเส้นพลาสติกสำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติ ผลที่ได้คือเส้นพลาสติกที่มีคุณภาพดีมีคุณภาพเทียบเท่ากับเส้นพลาสติกที่มีจำหน่ายเชิงพาณิชย์ สามารถใช้งานได้กับเครื่องพิมพ์สามมิติระบบ FDM ได้ทันที นับเป็นโอกาสทางการตลาดที่ใหญ่ ในขณะเดียวกันก็มองเห็นโอกาสในการนำขยะพลาสติกจากการพิมพ์สามมิติมาคืนชีพ ใช้ทดแทน PLA
“เราได้ทดลองนำขยะพลาสติกชีวภาพ หรือ Recycled PLA จากกระบวนการพิมพ์สามมิติมาใช้ โดยบดผสมกับไบโอแคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกหอยแมลงภู่ แล้วฉีดขึ้นรูปเป็นเส้นพลาสติกสำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติ โดย Re-ECOFILA หรือเส้นพลาสติกที่ผลิตได้มีคุณภาพเทียบเท่ากับเส้นพลาสติกที่มีจำหน่ายเชิงพาณิชย์ สามารถใช้งานได้กับเครื่องพิมพ์สามมิติระบบ FDM ได้ทันที อาจจะมีข้อจำกัดเรื่องสีของเส้นพลาสติกที่แตกต่างจากของทั่วไป แต่ก็เป็นอีกหนึ่งโอกาสทางการตลาด ด้วยข้อมูลจาก HSSMI ซึ่งเป็นบริษัทให้คำปรึกษาด้านการผลิตด้วยกระบวนการที่ยั่งยืน พบว่า มีการใช้เครื่องพิมพ์สามมิติชนิด FDM ที่ต้องใช้เส้นพลาสติกโดยเฉพาะเส้นพลาสติกผลิตจาก PLA ถึง 66% ของจำนวนเครื่องพิมพ์สามมิติทั่วโลก”
เส้นพลาสติกที่ผลิตได้จากงานวิจัยนี้ ดร. ชุติพันธ์เผยว่า เป็นเส้นพลาสติกที่มีราคาไม่แพง คุณภาพเทียบเท่ากับเส้นพลาสติกที่มีจำหน่ายเชิงพาณิชย์ สามารถใช้งานได้กับเครื่องพิมพ์สามมิติระบบ FDM ได้ทันที ซึ่งจะทำให้ต้นทุนการผลิตต่อชิ้นตํ่าลง สามารถใช้นวัตกรรมนี้เพื่อผลิตเส้นพลาสติกราคาถูกสำหรับการใช้งานที่ไม่ต้องใช้ PLA คุณภาพสูง เพิ่มโอกาสและความสามารถในการแข่งขันให้ผู้ประกอบการได้อีกทางหนึ่ง
“ที่สำคัญ ผลงานนี้ยังสามารถสร้างรายได้ให้กับชุมชนจากการขายเปลือกหอยแมลงภู่เหลือทิ้งจากการแปรรูปอาหารทะเลให้ภาคธุรกิจโดยการแปรรูปเบื้องต้น เช่นเดียวกับองค์ความรู้และเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นนี้ สามารถถ่ายทอดให้ผู้ประกอบการไทยมีเทคโนโลยีการผลิตเส้นพลาสติกสำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติ ลดต้นทุนการผลิตด้วยการใช้สารเติมแต่งไบโอแคลเซียมคาร์บอเนต และเทคโนโลยีการนำขยะพลาสติก PLA กลับมาใช้ใหม่ด้วย”.
