ในทุกปี มีก้นบุหรี่ปนเปื้อนอยู่ในสิ่งแวดล้อมหลายพันล้านชิ้น ทิ้งเกลื่อนบนท้องถนน ชายหาด และทางน้ำ ด้วยน้ำหนักเบาและขนาดเล็กทำให้ก้นบุหรี่เป็นหนึ่งในขยะที่กำจัดยาก ทั่วโลกจึงพยายามหาวิธีนำก้นบุหรี่ไปใช้ให้เกิดประโยชน์ ล่าสุดนักวิจัยจากสเปนและอิตาลีได้พัฒนาเทคนิคการรีไซเคิลไส้กรองบุหรี่และบุหรี่ไฟฟ้าให้เป็นเม็ดเสริมความแข็งแรงให้กับถนน
ก้นบุหรี่ทำจากเซลลูโลสอะซิเตท เส้นใยพลาสติกที่ใช้เวลาย่อยสลายนานหลายทศวรรษ องค์การอนามัยโลกประมาณการว่าในแต่ละปีมีก้นบุหรี่ถูกทิ้งถึง 4.5 ล้านล้านชิ้น และคาดว่าจะเพิ่มเป็น 9 ล้านล้านชิ้น ภายในสิ้นปี 2025 เนื่องจากคนรุ่นใหม่หันมาสูบบุหรี่เพิ่มมากขึ้น ซึ่งหลายชิ้นปล่อยนิโคติน โลหะหนัก และสารเคมีอันตรายอื่น ๆ ลงในดินและน้ำ
นักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยกรานาดาในสเปนและมหาวิทยาลัยโบโลญญาในอิตาลีมุ่งหวังที่จะลดมลพิษจากพลาสติกและปรับปรุงความทนทานของถนนด้วยการนำไส้กรองเหล่านี้มาทำเป็นยางมะตอยสำหรับก้นบุหรี่ โดยผสานการปกป้องสิ่งแวดล้อมเข้ากับนวัตกรรมทางวิศวกรรม
กระบวนการนี้รีไซเคิลนี้ เริ่มต้นจากการทำความสะอาด จากนั้นนำมาฉีก และผสมไส้กรองบุหรี่ที่ใช้แล้วกับสารยึดเกาะขี้ผึ้งชนิดพิเศษ ทำหน้าที่เป็นสารยึดเกาะ และผ่านกระบวนการอัด การให้ความร้อน และการตัดเย็น เพื่อขึ้นรูปเป็นเม็ดเล็ก ๆ เพื่อนำไปถูกผสมกับยางมะตอยรีไซเคิลจากวัสดุถนนเก่าในสัดส่วนประมาณ 40% โดยน้ำหนัก
เมื่อเม็ดยางมะตอยเหล่านี้สัมผัสกับบิทูเมนร้อนในระหว่างการผลิตยางมะตอย ขี้ผึ้งจะละลาย ปล่อยเซลลูโลสและเส้นใยพลาสติกรีไซเคิลออกมา
เส้นใยเหล่านี้ช่วยเสริมความแข็งแรงให้กับยางมะตอยและเพิ่มความต้านทานรอยแตกร้าวได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้วัสดุนี้ยังทำหน้าที่เป็นสารยึดเกาะ ช่วยให้สามารถรีไซเคิลวัสดุได้ในอัตราที่สูงขึ้น และทำให้ยางมะตอยมีความเหนียวและยืดหยุ่นมากขึ้น
การทดสอบในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่ายางมะตอยก้นบุหรี่มีความทนทานต่อการแตกร้าวมากกว่ายางมะตอยทั่วไปถึง 6 เท่า นับเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับนำมาใช้ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศเลวร้าย หรือการจราจรหนาแน่น
นอกจากความแข็งแรงแล้ว ยางมะตอยก้นบุหรี่ยังมีความหนืดลดลงช่วยให้มีอุณหภูมิลดลง ลดการใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซคาร์บอนในระหว่างการผลิต ซึ่งจะช่วยรัฐบาลและเทศบาลจึงสามารถประหยัดต้นทุนการบำรุงรักษาได้อย่างมาก เนื่องจากถนนที่ใช้งานได้ยาวนานขึ้นช่วยลดความจำเป็นในการซ่อมแซมบ่อยครั้ง ลดการหยุดชะงักของการจราจร และช่วยควบคุมงบประมาณโครงสร้างพื้นฐาน
ในยุคที่หลายประเทศต่างมุ่งหวังที่จะบรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืนโดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพ ยางมะตอยสำหรับก้นบุหรี่จึงถือเป็นโอกาสที่หาได้ยากและได้ประโยชน์สองต่อ
นอกจากนี้ ยังมีมิติด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญอีกด้วย ไส้กรองบุหรี่เป็นขยะพลาสติกที่พบมากที่สุดตามทางเท้า ชายหาด และริมฝั่งแม่น้ำทั่วโลก มลพิษขนาดเล็กเหล่านี้ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อนก สิ่งมีชีวิตในทะเล และคุณภาพดิน
ขณะเดียวกัน การเอาไส้กรองบุหรี่ไว้ในยางมะตอย ช่วยให้นักวิจัยสามารถดักจับสารพิษไว้ในโครงสร้างที่แข็งแรงทนทาน ป้องกันไม่ให้สารพิษรั่วไหลออกสู่สิ่งแวดล้อม วิธีการนี้จะเปลี่ยนสิ่งที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นมลพิษที่เป็นอันตรายให้กลายเป็นวัสดุที่เสถียรและมีประโยชน์ ซึ่งเป็นตัวอย่างอันยอดเยี่ยมของวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมที่นำไปใช้ได้จริ
แม้แนวคิดนี้จะมีประโยชน์มาก แต่ยังคงมีปัญหาในการรวบรวมก้นบุหรี่ในปริมาณที่เพียงพอ เพราะบุหรี่จำนวนมากถูกทิ้งกระจัดกระจายในพื้นที่สาธารณะ และมักจะปนเปื้อนทำให้รีไซเคิลได้ยาก
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ เมืองต่าง ๆ เช่น แวนคูเวอร์และซานฟรานซิสโก ได้ริเริ่มโครงการรวบรวมบุหรี่โดยเฉพาะ ติดตั้งถังขยะเฉพาะทาง และร่วมมือกับองค์กรรีไซเคิลเพื่อนำไส้กรองกลับมาใช้ใหม่ การขยายความพยายามเหล่านี้อาจทำให้การผลิตยางมะตอยจากก้นบุหรี่ในปริมาณมากเป็นไปได้มากขึ้นในอนาคต
การทดสอบความปลอดภัยเป็นอีกหนึ่งในขั้นตอนสำคัญ นักวิจัยยังคงประเมินอย่างต่อเนื่องว่าสารพิษยังคงถูกปิดผนึกอยู่ภายในยางมะตอยได้ดีเพียงใด ภายใต้สภาวะแวดล้อมจริง ไม่ว่าจะเป็นความร้อน ฝน และการสึกหรอจากยานพาหนะ ซึ่งผลลัพธ์เบื้องต้นเป็นที่น่าพอใจ จากนี้จะทำการทดลองในระยะยาวเพื่อทดสอบความปลอดภัยและประสิทธิภาพการใช้งาน
แม้จะมีข้อจำกัดเหล่านี้ แต่ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นยังคงมีนัยสำคัญ ถนนที่สร้างด้วยยางมะตอยจากก้นบุหรี่ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพเหนือกว่ายางมะตอยทั่วไปเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการใช้พลังงานและลดการพึ่งพาสารสังเคราะห์อีกด้วย
งานวิจัยนี้สอดคล้องกับความพยายามระดับโลกในการนำขยะพลาสติก ยางรถยนต์เก่า และวัสดุชีวภาพมาประยุกต์ใช้ในการสร้างถนนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น นวัตกรรมแต่ละอย่างช่วยให้อุตสาหกรรมก่อสร้างเข้าใกล้การปิดวงจรการใช้วัสดุที่มักจะถูกนำไปฝังกลบหรือทิ้งลงสู่ทะเล
แม้ว่าการรีไซเคิลบุหรี่เพียงอย่างเดียวจะไม่สามารถแก้ปัญหามลพิษระดับโลกได้ แต่ก็ถือเป็นก้าวสำคัญในการทบทวนเรื่องขยะ ถนนเพียงกิโลเมตรเดียวสามารถเอาก้นบุหรี่นับล้าน ๆ ชิ้นออกจากสิ่งแวดล้อม และเปลี่ยนก้นบุหรี่เหล่านั้นให้เป็นโครงสร้างพื้นฐานที่เป็นประโยชน์ต่อชุมชน
ความสำเร็จของยางมะตอยจากก้นบุหรี่แสดงให้เห็นว่าวิทยาศาสตร์เชิงสร้างสรรค์และความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมสามารถอยู่ร่วมกันได้อย่างไร ซึ่งจะช่วยปูทางไปสู่ถนนที่แข็งแรงขึ้นและเมืองที่สะอาดขึ้น
ที่มา: Happy Eco News, Interesting Engineering, The Cool Down, Vice