นักวิจัย มทส. คิดค้นนวัตกรรมแปลงขยะให้เป็นทุน ร่วมแก้โจทย์การลดปริมาณขยะพลาสติกที่ย่อยสลายช้า สร้างมลภาวะ ด้วยการเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์ขยะโฟมขาว PS สู่วัสดุก่อสร้างเชิงวิศวกรรม ด้วยคุณสมบัติพิเศษที่ตอบสนองความต้องการใช้งาน เปิดกว้างรูปแบบสร้างสรรค์ในอุตสาหกรรมก่อสร้างยุคใหม่ ด้วยกระบวนการผลิตไม่ซับซ้อน ต้นทุนต่ำ วัตถุดิบหาได้ในประเทศ สามารถต่อยอดเชิงพาณิชย์ได้อย่างยั่งยืน  

รองศาสตราจารย์ ดร.อนันต์ ทองระอา อธิการบดีมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (มทส.) เปิดการแถลงข่าวผลงานวิจัยและนวัตกรรม “การเปลี่ยนขยะโฟมขาว PS สู่วัสดุก่อสร้างมวลเบา” ผลงานโดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อุทัย มีคำ อาจารย์ประจำสาขาวิชาเทคโนโลยีการออกแบบ สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์ มทส. ซึ่งเป็นหนึ่งในกิจกรรมงานวันสิ่งแวดล้อมโลก ประจำปี 2567 มทส. ณ อาคารสุรพัฒน์ 6 อุทยานผีเสื้อ เทคโนธานี  เมื่อวันที่ 5 มิถุนายน 2567

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อุทัย มีคำ เปิดเผยว่า “จากสภาพปัญหาปัจจุบันของปริมาณขยะที่เพิ่มขึ้นทุกปี โดยเฉพาะขยะพลาสติก ขยะโฟมกล่องบรรจุภัณฑ์ต่างๆ ที่ต้องใช้ระยะเวลานานในการย่อยสลาย หรือวิธีการกำจัดที่ต้องใช้มูลค่าสูง นวัตกรรมนี้มุ่งไปที่ขยะโฟมขาวชนิดโฟม POLYSTYRENE (PS) ที่ถูกใช้เป็นวัสดุกันกระแทก และกล่องรักษาความเย็น ซึ่งมีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จึงมีแนวคิดในการเปลี่ยนขยะโฟมขาว ให้เป็นวัสดุก่อสร้างมวลเบา  ตามหลักการประยุกต์ใช้ในการออกแบบผลิตภัณฑ์มวลเบา (LIGHTWEIGHT PRODUCT DESIGN APPLICATIONS) โดยนำวัสดุเหลือใช้จากภาคอุตสาหกรรม หรือบรรจุภัณฑ์ที่ขึ้นรูปจากโฟมขาว ที่พบทั่วไป นำมาเพิ่มมูลค่า (Upcycling) ทำให้ได้ “วัสดุมวลเบาเชิงวิศวกรรม LIGHTWEIGHT ENGINEERED” รูปแบบใหม่ ที่มีคุณสมบัติพิเศษเหมาะสมสำหรับอุตสาหกรรมการก่อสร้าง โดยมีคุณสมบัติโดดเด่น คือ เป็นวัสดุมีน้ำหนักเบา  สามารถปรับรูปแบบ ขนาด รูปร่าง ได้ตามความต้องการใช้งาน เช่น แผ่นตัวหนอนปูพื้นทางเดิน แผ่นปูผนังหินทรายประดิษฐ์สำหรับประดับตกแต่งอาคาร รวมถึงใช้เป็นวัสดุทดแทนกรวดทราย เพื่อใช้ในการหล่อผลิตภัณฑ์กระถางต้นไม้ที่มีน้ำหนักเบา เป็นต้น และด้วยคุณสมบัติของโฟมที่ช่วยในการซับเสียงได้ระดับหนึ่ง พบว่าปัจจุบันอุตสาหกรรมการก่อสร้างของไทยมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง มีความต้องการวัตถุดิบเพื่อการผลิตในปริมาณสูง และมีอัตราขยายตัวเชิงประมาณที่สูงขึ้น วัสดุมวลเบาเชิงวิศวกรรมจึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการต่อยอดสู่วัสดุก่อสร้างที่ตอบสนองความต้องการในเชิงพาณิชย์ได้ และที่สำคัญ ในการคิดค้นนวัตกรรมนี้ ยังจะช่วยตอบโจทย์การกำจัดขยะโฟมขาวได้ในปริมาณที่สูง ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยไม่ก่อให้เกิดมลภาวะ ทั้งนี้การเปลี่ยนขยะโฟมขาวเป็นวัสดุก่อสร้าง หรือผลิตภัณฑ์ประเภทกระถางต้นไม้น้ำหนักเบา ซึ่งเมื่อหมดอายุการใช้งาน ก็จะถูกกำจัดแบบฝั่งกลบตามธรรมชาติไปพร้อมกับวัสดุคอนกรีต อีกทั้งยังอาจจะช่วยให้ดินมีความร่วนซุยเพิ่มมากขึ้นอีกด้วย โดยไม่ต้องนำขยะโฟมขาวไปกำจัดโดยการเผา ซึ่งอาจจะก็ก่อให้เกิดมลภาวะทางอากาศ และยังสิ้นเปลืองต้นทุนด้านค่าใช้จ่ายอีกด้วย

ขั้นตอนกระบวนการผลิต “วัสดุมวลเบาเชิงวิศวกรรม” นี้ เริ่มจากการนำขยะโฟม PS มาบด 2 ครั้ง คือ บดหยาบขนาดเท่าลูกหิน และบดละเอียดให้ได้ขนาดเท่าทรายเม็ดเล็ก จากนั้นขั้นตอนสำคัญคือ การเคลือบเม็ดโฟมละเอียดด้วยกาวยึดติดเม็ดโฟม   ขั้นตอนสุดท้ายนำเม็ดโฟมที่ผ่านการเคลือบกาวแล้ว มาผสมคลุกกับขี้เถ้าลอยที่ได้จากโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อป้องกันไม่ให้เม็ดโฟมเกาะกันเป็นก้อนระหว่างรอการเซ็ตแข็งตัวของกาว ท้ายสุดจะได้วัสดุที่ลักษณะคล้ายเม็ดกรวดเล็ก ๆ พร้อมนำไปเป็นส่วนประกอบของวัสดุก่อสร้างเชิงวิศวกรรมทดแทน กรวด/ทราย ที่สามารถนำไปขึ้นรูปต่างๆ ตามความต้องการใช้งาน เช่น อิฐบล็อก อิฐมวลเบา เป็นต้น ซึ่งจากการทดลองในห้องปฏิบัติการได้ออกแบบเป็น แผ่นปูพื้น แผ่นปูผนัง เพิ่มสีสันความสวยงาม ที่ยังคงความแข็งแรงแต่มีน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับอัตราส่วนทั่วไป เชื่อว่าจะเป็นทางเลือกใหม่สำหรับวัสดุมวลเบาเพื่อการก่อสร้างต่อไป

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อุทัย มีคำ

ประโยชน์ที่เห็นได้ชัดจากนวัตกรรมนี้ คือ 1) เป็นการจัดการขยะประเภทโฟมได้ในปริมาณสูง ซึ่งหากจะนำกลับมาใช้ได้ต้องผ่านกระบวนการรีไซเคิล พบว่าต้องใช้ต้นทุนที่สูงกว่าพลาสติกชนิดอื่น  แต่เมื่อเราเปลี่ยนจากขยะมาเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ เพิ่มมูลค่า (Upcycling) จะเป็นการลดวงจรปริมาณสะสมขยะโฟมที่จะเพิ่มขึ้น  2) การได้วัสดุก่อสร้างมวลเบารูปแบบใหม่ โดยไม่ต้องให้ถูกจำกัดเฉพาะเป็นแค่การผลิตอิฐบล็อกหรืออิฐมวลเบา คิดว่าเป็นวัสดุที่จะเปิดโอกาสให้ทุกคนได้ร่วมกันสร้างสรรค์ออกแบบได้ตรงกับการใช้งานที่สุด อาจจะเป็นกระถางปลูกต้นไม้ขนาดใหญ่แต่มีน้ำหนักเบา จัดวางไว้บนตึกสูง อาคารสำนักงาน คอนโดที่พักอาศัยได้ตามความเหมาะสม และ 3) สามารถพัฒนาต่อยอดสู่เชิงพาณิชย์ สร้างอาชีพได้ เริ่มต้นจากวิสาหกิจชุมชนขนาดย่อม-กลาง เพราะใช้ต้นทุนการผลิตที่ไม่สูงมาก ทั้งในแง่วัตถุดิบหลักหาได้ภายในประเทศเกือบทั้งหมด ทั้งขยะโฟมขาวเหลือใช้ ขี้เถ้าลอยที่มีราคาถูกจากโรงงานอุตสาหกรรม กาวเคลือบ แม่พิมพ์ขึ้นรูป และเครื่องบด-อัด เชื่อว่าจะเป็นช่องทางสร้างรายได้ให้แก่ชุมชนอีกทางหนึ่ง”