นักวิจัยชาวญี่ปุ่นได้พัฒนาพลาสติกชนิดใหม่ที่ทำจากพืช สามารถละลายในน้ำทะเลได้อย่างสมบูรณ์โดยไม่ปล่อยไมโครพลาสติกออกมา วัสดุที่ก้าวล้ำนี้ทำจากเซลลูโลส มีบทบาทสำคัญในการลดมลพิษขยะพลาสติกในมหาสมุทรและส่งเสริมทางเลือกที่ยั่งยืนแทนพลาสติกแบบดั้งเดิม
นักวิจัยชาวญี่ปุ่น นำโดยทาคุโซะ ไอดะ จากศูนย์วิทยาศาสตร์สสารเกิดใหม่แห่งริเคน (RIKEN Center for Emergent Matter Science) ประเทศญี่ปุ่น ค้นพบความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการแก้ปัญหามลพิษจากไมโครพลาสติก งานวิจัยล่าสุดของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Journal of the American Chemical Society ได้นำเสนอพลาสติกชนิดใหม่ที่ทำจากพืช โดยใช้เซลลูโลส เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่พบมากที่สุดบนโลก พลาสติก นวัตกรรมใหม่นี้มีความทนทาน ยืดหยุ่น และสามารถย่อยสลายได้อย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ แตกต่างจากพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพแบบดั้งเดิม
ปัจจุบัน “ไมโครพลาสติก” ก่อมลพิษแพร่หลาย พบได้ในดิน มหาสมุทร แหล่งน้ำต่างๆ แม้แต่เนื้อเยื่อของมนุษย์ พวกมันก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของสัตว์ พืช และมนุษย์ แม้ว่าจะมีพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอยู่บ้าง แต่หลายชนิดก็ไม่ย่อยสลายได้อย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมทางทะเล ทำให้ไมโครพลาสติกตกค้างอยู่เป็นเวลาหลายปี เมื่อปีที่แล้ว (ปี 2025) ทีมของไอดะได้สร้างพลาสติกที่ย่อยสลายได้ภายในไม่กี่ชั่วโมงในน้ำเค็ม แต่ยังไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานจริง
สำหรับพลาสติกส่วนใหญ่ที่ติดฉลากว่า "ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ" นั้นไม่สามารถย่อยสลายได้ในสภาพแวดล้อมทางทะเล หรือหากย่อยสลายได้ก็ใช้เวลานานมาก ทำให้เกิดไมโครพลาสติกตกค้าง
พลาสติกชนิดใหม่นี้พัฒนาต่อยอดจากแนวคิดดังกล่าว โดยใช้เซลลูโลสที่ได้จากเยื่อไม้ ซึ่งได้รับการอนุมัติจากองค์การอาหารและยา (FDA) และสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ทีมงานได้ใช้สารเชื่อมโยงที่ปลอดภัยซึ่งทำจากไอออนโพลีเอทิลีน-อิมินกัวนิดิเนียมในการผลิตวัสดุ เมื่อผสมในน้ำ ประจุตรงข้ามจะดึงดูดกัน ทำให้เกิดโครงข่ายเชื่อมโยงที่แข็งแรง โครงข่ายนี้จะแตกตัวในน้ำเกลือ ทำให้เกิดการย่อยสลายอย่างรวดเร็ว และมีการเคลือบป้องกันเพื่อป้องกันการแตกตัวโดยไม่ตั้งใจระหว่างการใช้งาน
ในตอนแรก พลาสติกมีลักษณะเปราะและแข็งเหมือนแก้ว ดังนั้นทีมงานจึงเติมโคลีนคลอไรด์ ซึ่งเป็นสารเติมแต่งที่ปลอดภัยต่ออาหาร เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่น โดยการปรับปริมาณของสารเติมแต่ง พวกเขาได้สร้างวัสดุที่หลากหลาย ตั้งแต่ฟิล์มแข็งโปร่งใสไปจนถึงแผ่นยืดหยุ่นที่ยืดได้ถึง 130%
ไอดา กล่าวว่า “ธรรมชาติสร้างเซลลูโลสประมาณหนึ่งล้านล้านตันทุกปี จากสารธรรมชาติที่มีอยู่มากมายนี้ เราได้สร้างวัสดุพลาสติกที่มีความยืดหยุ่นแต่แข็งแรง ซึ่งสามารถย่อยสลายได้อย่างปลอดภัยในมหาสมุทร เทคโนโลยีนี้จะช่วยปกป้องโลกจากมลพิษพลาสติกในอนาคตอันใกล้”
นักวิจัยระบุอีกว่าความท้าทายต่อไปคือการขยายขนาดการผลิตให้มี ต้นทุนที่แข่งขันได้ กับพลาสติกทั่วไป เพื่อการใช้งานในเชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวาง
คุณสมบัติเด่นของพลาสติกเซลลูโลสชนิดใหม่
• เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสูงสุด: ผลิตจาก Carboxymethyl Cellulose (อนุพันธ์ของเยื่อไม้) และสารเติมแต่งประเภทเกลือที่ปลอดภัยระดับอาหาร (FDA-approved)
• ย่อยสลายอย่างรวดเร็ว: เมื่อสัมผัสกับน้ำทะเล พันธะเคมีจะแตกตัวออกและละลายหายไปใน 1-3 ชั่วโมง ส่วนในดินจะสลายตัวใน 10 วัน และกลายเป็นปุ๋ยช่วยบำรุงดินด้วยธาตุฟอสฟอรัสและไนโตรเจน
• แข็งแรงและยืดหยุ่น: มีความแข็งแรงเทียบเท่าพลาสติกจากปิโตรเลียม สามารถปรับแต่งให้ใสเหมือนแก้วหรือยืดหยุ่นได้ถึง 130% เหมาะสำหรับผลิตบรรจุภัณฑ์ ถุงพลาสติก หรือแม้แต่เครื่องมือทางการแพทย์
• รีไซเคิลได้ง่าย: สามารถกู้คืนส่วนประกอบหลักมาใช้ใหม่ได้ถึง 91% หลังจากการละลาย
