เปลี่ยน "ปาล์มน้ำมัน" โค่นทิ้ง สู่ บรรจุภัณฑ์กระดาษเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ปาล์มน้ำมัน (Oil palm) จัดเป็นพืชน้ำมันชนิดเดียวของโลก ที่ให้ผลผลิตน้ำมันต่อหน่วยพื้นที่สูงที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับพืชชนิดอื่นทุกชนิด และปริมาณการผลิตน้ำมันปาล์มจัดอยู่ในอันดับ 1 ของโลก เมื่อเทียบกับการผลิตน้ำมันพืชชนิดอื่น ๆ ทุกชนิด ซึ่งประเทศไทยอยู่ในลำดับ 3 ของโลก ที่สามารถผลิตน้ำมันปาล์มได้มากที่สุด รองจากอินโดนิเซีย และมาเลเซีย

 

แต่ในปัจจุบันกลับพบว่าเกษตรกรในบางพื้นที่ของประเทศ ประสบปัญหาการเก็บเกี่ยวผลผลิตจากต้นปาล์มที่มีขนาดลำต้นสูง ทำให้ ผศ.ดร.นันทรัตน์ พฤกษาพิทักษ์ อาจารย์ประจำภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยทักษิณ ได้คิดค้นงานวิจัย “การพัฒนาบรรจุภัณฑ์กระดาษที่มาจากต้นปาล์ม” โดยการสนับสนุนจากกองทุนส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัย และนวัตกรรม (กองทุนส่งเสริม ววน.) เพื่อลดปริมาณขยะทางการเกษตร และช่วยอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย

 

ผศ.ดร.นันทรัตน์ กล่าวถึงที่มาและวัตถุประสงค์ของการพัฒนาบรรจุภัณฑ์กระดาษที่มาจากต้นปาล์มว่า ปาล์มน้ำมัน (Oil palm) จัดเป็นพืชผสมข้ามใบเลี้ยงเดี่ยว อยู่ในวงศ์ปาล์ม และเป็นพืชยืนต้นที่สามารถให้ผลผลิตทะลายสดได้ตลอดปี เริ่มจากที่ปาล์มมีอายุได้ประมาณ 2 ปีครึ่งหลังจากปลูก และสามารถเก็บเกี่ยวผลผลิตทะลาย สดได้นานกว่า 20 ปี อีกทั้งยังเป็นพืชเศรษฐกิจของประเทศไทยอีกด้วย

 

สำหรับ กระดาษ เป็นหนึ่งผลิตภัณฑ์ที่มีบทบาทในชีวิตมนุษย์เป็นอย่างมาก โดยในอดีตผลิตขึ้นมาเพื่อใช้สำหรับการจดบันทึกเท่านั้น แต่ปัจจุบันประโยชน์ของกระดาษนั้นมากเช่น การใช้ห่อของขวัญ ใช้ทำกล่อง ใช้เป็นกระดาษชำระเป็นต้น โดยจากประวัติศาสตร์ที่ยาวนานของกระดาษนั้นพบว่าวัสดุส สำหรับผลิตกระดาษนั้นมีมากมาย เช่น ต้นกก เปลือกไม้ ต้นปอ เยื่อไม้ ซึ่งปัจจุบันกระดาษเป็นวัสดุสิ้นเปลืองที่มีการใช้หลากหลายในวงกว้างจึงมีการนำกระดาษต่าง ๆ มาใช้ซ้ำ (Reuse) หรือนำมาใช้ใหม่โดยผ่านกระบวนการรีไซเคิล (Recycle)

 

ผศ.ดร.นันทรัตน์ กล่าวด้วยว่า ในแต่ละปีปัญหาบรรจุภัณฑ์ประเภทพลาสติก โฟม และอื่น ๆ ที่ย่อยสลายได้ยากมีจำนวนเพิ่มสูงขึ้นทุกปี โดยในปี 2559-2560 มีปริมาณขยะพลาสติกจำนวน 61 ล้านชิ้นต่อวัน หรือเฉลี่ยวันละ 1 ชิ้นต่อคน ซึ่งตัวเลขดังกล่าวมีจำนวนสูงขึ้นกว่าในปี 2558 โดยหากยังปล่อยให้สถานการณ์เป็นเช่นนี้ต่อไป ปริมาณขยะประเภทพลาสติก โฟมจะมีจำนวนมากขึ้นและยากต่อการจัดการ

 

โดยทีมวิจัยได้เห็นความสำคัญของปัญหาที่เกิดขึ้น จึงมองว่าในพื้นที่ภาคใต้มี ต้นปาล์มน้ำมัน ประมาณร้อยละ 80 ของพื้นที่ และมีต้นปาล์มที่ปลูกมานานกว่า 20 ปี โดยต้นปาล์มที่อายุมากกว่า 20 ปีนั้น จะมีผลผลิตน้อยลง หรือไม่มีเลย

 

ขณะที่ต้นปาล์มบางต้นมีขนาดลำต้นสูง ทำให้เกษตรกรเผชิญอุปสรรคในการเก็บเกี่ยวผลผลิต ดังนั้น โครงการวิจัยนี้ จึงมุ่งเน้นการใช้ประโยชน์จากลำต้นปาล์มน้ำมันที่โค่นทิ้ง เพื่อให้เกิดมูลค่าจากการผลิตบรรจุภัณฑ์กระดาษที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

 

สำหรับการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตเยื่อกระดาษกึ่งเคมีสำหรับบรรจุภัณฑ์จาน พบว่าเยื่อปาล์มน้ำมันจะต้มในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH ) ความเข้มข้น 8% ที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที แล้วทำการฟอกเยื่อด้วยสารละลาย H2O2 ความเข้มข้น 8% ที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที แล้วผสมสารละลายแป้งข้าวโพดความเข้มข้น 1%

 

จากนั้นนำแผ่นเยื่อกระดาษที่ได้ไปทำการอัดขึ้นรูปด้วยความร้อนที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 นาที ภายใต้ความดัน 100 psi โดยบรรจุภัณฑ์จานที่ได้มีความสามารถในการต้านการซึมน้ำ 1 นาที 97 วินาที ต้านต่อแรงดันทิ่มทะลุ 517.52 J และการการยืดตัวเพียง 2.58% แม้คุณสมบัติโดยรวมของจานจากลำต้นปาล์มน้ำมันยังด้อยกว่าชานอ้อย แต่มีน้ำหนักเบากว่า สามารถพัฒนาแข่งขันกับชานอ้อยได้

 

ย่อยสลายง่าย เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

 

ผศ.ดร.นันทรัตน์ กล่าวด้วยว่า ในช่วงแรกที่ทำการวิจัยพบอุปสรรคค่อนข้างมาก เนื่องจากมีข้อมูลเกี่ยวกับต้นปาล์มน้อย รวมไปถึงความไม่พร้อมของสถานที่ และทีมงาน แต่เมื่อทุกอย่างครบถ้วนสมบูรณ์ ก็ช่วยให้การวิจัยการพัฒนาบรรจุภัณฑ์เป็นไปด้วยดี โดยนวัตกรรมชิ้นนี้ ช่วยให้เกษตรกรมีรายได้เพิ่มมากขึ้น และเป็นผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายง่าย และ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อีกด้วย โดยในอนาคตจะมีการพัฒนาต่อยอด ผลิตให้เป็นลักษณะแผ่นบาง สำหรับนำมาห่อเป็นกระดาษของขวัญ เนื่องจากกระดาษจากเส้นใยปาล์มสามารถย่อยสลายได้ดีในธรรมชาติ

 

ทั้งนี้ บรรจุภัณฑ์กระดาษที่มาจากต้นปาล์มยังไม่ได้ทำเป็นรูปแบบเชิงพาณิชย์ เนื่องจากยังมีขั้นตอนการเพิ่มประสิทธิภาพเกี่ยวกับความสามารถในการต้านการซึมน้ำ โดยขณะนี้กำลังศึกษาการนำพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้มาเคลือบตัวเยื่อของลำต้นปาล์มอีกครั้ง เพื่อให้ตัวผลิตภัณฑ์กระดาษจากต้นปาล์ม สามารถสัมผัสกับอาหารได้ โดยไม่รั่วซึม