Links:
ภาพการเยี่ยมชมและศึกษาดูงาน
 
 
Workshops Science Communication Awards 2008: MTAC
14/8/2551
 
โครงการ Science Communication Awards 2008 ในหัวข้อ “วัสดุรักษ์โลก Materials for a Better World” เข้าเยี่ยมชมและศึกษาดูงานห้องปฏิบัติงานวิจัยและพัฒนาของเอ็มเทค อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย จังหวัดปทุมธานี

MTEC
MTEC ทำหน้าที่วิจัยพัฒนา การให้ความรู้ และสร้างพันธมิตร ในเรื่องที่เกี่ยวกับวัสดุศาสตร์ หรือสิ่งที่เกี่ยวกับวัสดุทั้งหมดที่สามารถนำมาใช้งานได้ ทั้งที่เป็นโลหะ และอโลหะ เช่น เซรามิก แก้ว ซีเมนต์ คอนกรีต เป็นต้น

สาเหตุที่ต้องให้ความสนใจกับ วัสดุที่ช่วยรักษ์โลก เพราะในอดีตที่ผ่านมาเป็นเวลากว่า 1,000 ปี เราพบว่ามนุษย์อยู่อย่างสุขสบาย โดยไม่มีผลต่อสิ่งแวดล้อม แต่เมื่อประมาณ 100 กว่าปีที่ผ่านมามีการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างรวดเร็ว ทำให้โลกและสิ่งแวดล้อมได้รับผลกระทบจากสิ่งที่เทคโนโลยีพัฒนาขึ้น ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับวัสดุ จากการพัฒนาผลิตภัณฑ์เพื่อใช้อำนวยความสะดวกแก่มนุษย์ จากปัญหาดังกล่าวส่งผลถึงสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอากาศและฤดูกาลต่างๆ จึงได้คิดวิธีแก้ไขปัญหาที่เกิดจากวัสดุ โดยเริ่มจากต้นเหตุ คือ การผลิตโดยใช้วัสดุที่ไม่ทำให้เกิดของเสีย เมื่อใช้งานเสร็จแล้วสามารถนำกลับมาใช้ได้อีก

ฟิล์มเพื่อสิ่งแวดล้อมสำหรับบรรจุภัณฑ์ยืดอายุผลิตผลสด
เทคโนโลยีที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว กลับสร้างปัญหาให้กับโลก เพราะก่อนการพัฒนาไม่ได้มีการวิเคราะห์ว่า การพัฒนาควรทำอย่างไร และพัฒนาแล้วส่งผลกระทบอย่างไรในอนาคต

เริ่มแรกของการพัฒนาควรเปลี่ยนกรอบความคิด จากเดิมในอดีตมนุษย์ใช้ธรรมชาติอย่างเอาเปรียบธรรมชาติ การใช้เทคโนโลยีเพื่อรับผลประโยชน์จากธรรมชาติ เช่น การพัฒนาการขุดเจาะน้ำมัน ทำให้มีการนำน้ำมันจากใต้ดินมาใช้มากขึ้น ซึ่งน้ำมันที่ถูกสะสมมาใต้โลกเป็นเวลาล้านปี แต่เพียงเวลาร้อยปี มนุษย์นำน้ำมันมาใช้จนลดน้อยลง เป็นต้น จากผลกระทบต่างๆ การเปลี่ยนกรอบความคิดควรเริ่มจาก มนุษย์ควรเชื่อฟังธรรมชาติ โดยทำความเข้าใจกับธรรมชาติ และพัฒนาให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม เช่น การเลียนแบบธรรมชาติ เป็นต้น เพื่อให้มนุษย์สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้

นอกจากการเปลี่ยนกรอบความคิด ควรขยายมุมมองให้กว้างขึ้น คือ มองถึงประโยชน์และผลกระทบของตัวเรา ครอบครัว สังคม ประเทศ ไปจนถึงระดับโลก ต้องสร้างความเข้าใจว่าทุกสิ่งทุกอย่างล้วนส่งผลเชื่อมต่อกัน และทุกคนเป็นส่วนหนึ่งของสังคมและสิ่งแวดล้อม มีบทบาทที่จะต้องปฏิบัติ ไม่ใช่เป็นเพียงหน้าที่ของใครคนในคนหนึ่งเท่านั้น

ดร.ฮาเลม เบนนอล อดีตนายกรัฐมนตรีของประเทศเนเธอแลนด์ ได้กล่าวถึง การพัฒนาแบบยั่งยืน ว่า เป็นการพัฒนาที่เราทุกคนได้รับผลประโยชน์ ซึ่งเป็นการพัฒนาตามความต้องการของเรา โดยไม่ได้เป็นการเบียดเบียนทรัพยากรของคนรุ่นต่อไป

เพื่อให้เกิดเป็นสังคมที่ยั่งยืนจึงต้องมีการควบคุมสารต่างๆ ที่มาจากพื้นโลก เช่น ปรอท แคดเมียม น้ำมัน จะต้องไม่นำมาใช้มากเกิน วัสดุที่ผลิตขึ้นเองและเป็นสารแบบถาวร เช่น ยาฆ่าแมลง ซึ่งเป็นสารตกค้างที่ส่งผลกระทบไปในทุกที่ ธรรมชาติสร้างความหมุนเวียนพลังงานได้ดีที่สุด เกิดเป็นวงจรชีวิต จึงไม่ควรตัดวงจรของพืช และประชาชนจะต้องได้รับสิ่งที่ต้องการพื้นฐาน เพื่อไม่ให้เกิดการแย่งชิงกัน

การพัฒนาที่ยั่งยืนต้องนำกรอบความคิดมาพิจารณาร่วมกัน โดยสิ่งที่พัฒนาจะสามารถสนองความต้องการแล้วจะต้องรักษาสิ่งแวดล้อม และสามารถจำน่ายได้ด้วย ซึ่งผู้ผลิตจะต้องมี่ความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมด้วย เช่น การเลือกวัตถุดิบที่เป็น Green Technology โดยพิจารณาถึงการให้พลังงานและผลกระทบที่เกิดขึ้น

Active Packaging ใช้กับผลิตผลสด โดยใช้ Active Film ห่อหุ้มจะช่วยควบคุมการหายใจของเพื่อไม่ให้แห้งเหี่ยว หรือเน่าเสียเร็ว ก่อนห่อพืชด้วย Active Film จะมีออกซิเจนจำนวนมาก จำนวนคาร์บอนไดออกไซด์น้อย เมื่อทำการห่อพืชจำนวนออกซิเจนจะน้อยลง เพราะถูกนำไปใช้ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะเพิ่มขึ้น หลังจาก 12 ชั่วโมงจะเข้าสู่ความสมดุลช่วยให้เก็บรักษาพืชได้นาน เช่น ผักคะน้าที่ใช้ฟิล์มธรรมดาห่อหุ้มเก็บรักษาได้เพียง 6 วัน แต่การใช้ Active Film ห่อหุ้มช่วยเก็บรักษาได้นานถึง 22 วัน โดยสังเกตสินค้าที่หมดอายุการได้จากการเปลี่ยนสีของแทบบนฟิล์ม

นอกจากผลิตผลสดยังสามารถใช้ห่อหุ้มผลิตผลอุตสาหกรรม โดยมีการวิจัยเพื่อให้ส่งผลเสียต่อผลิตผลน้อยที่สุด และสามารถส่งผลิตภัณฑ์ในปริมาณมากที่สุด

คอนกรีตมวลเบายุคใหม่เพื่อสิ่งแวดล้อม
ปัจจัยที่มีผลต่อการอนุรักษ์พลังงานในบ้านที่อยู่อาศัย
• การออกแบบตัวอาคาร (รวมถึงการเลือกใช้วัสดุ)
• อุปกรณ์ไฟฟ้า
• พฤติกรรมและการใช้สอยอาคาร

ปัจจัยหลักในการอนุรักษ์พลังงานในบ้านพักอาศัย คือ
1. การออกแบบตัวอาคาร เป็นบทบาทของสถาปนิกที่จะช่วยกันออกแบบตัวอาคารที่ช่วยอนุรักษ์พลังงาน รวมถึงการเลือกใช้วัสดุในการออกแบบ
2. การเลือกใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีความเหมาะสมจะช่วยประหยัดพลังงานได้ เช่น เครื่องปรับอากาศ เพราะระบบปรับอากาศเป็นระบบที่มีการใช้พลังงานมากที่สุด
3. พฤติกรรมของผู้บริโภค เช่น การเลือกใช้ ความจำเป็นในการใช้ เป็นต้น

ด้านสิ่งแวดล้อม การสร้างบ้านควรมีระบบถ่ายเท ป้องกันรังสีจากแสงดวงอาทิตย์ที่เข้ามาภายในบ้านในปริมาณมาก ซึ่งมีแนวทางป้องกันในด้านของสิ่งแวดล้อม คือ
1. การจัดองค์ประกอบ เช่น การปลูกต้นไม้เพื่อให้ร่มเงาแก่บ้านหรือตัวอาคาร
2. การปรับทิศทางของตัวอาคาร เช่น ปรับทิศทางของอาคารให้สามารถรับลมได้ดี
3. เลือกใช้วัสดุที่ช่วยป้องกันรังสี

วัสดุก่อสร้างที่เป็นเปลือกนอกของตัวอาคาร
อิฐมอญ
ปัจจุบันในการก่อสร้างอิฐมอญเป็นสิ่งสำคัญ ถือเป็นวัตถุก่อสร้างที่หาง่าย ราคาถูก และไม่ต้องใช้เทคโนโลยีในการผลิต ใช้เพียงดินเหนียวนำมาขึ้นรูปตามความต้องการ และนำไปเผาด้วยอุณหภูมิสูงมากกว่า 1,200 องศา

ซีเมนบล็อก
วัสดุที่เกิดการใช้ซีเมนผสมกับทราย นำไปขึ้นรูปหรืออัด และปล่อยให้แห้งเองตามธรรมชาติ นิยมใช้ทำรั้วหรือผนัง

อิฐมวลเบา
วัสดุก่อสร้างที่นิยมใช้งานกันอย่างแพร่หลาย แต่มีความจำกัดในการใช้ เพราะมีราคาสูง ใช้ไอน้ำและความร้อนช่วยในการผลิต ลดการใช้พลังงานที่เกิดจากการเผาไหม้

จากการทดสอบคุณสมบัติของวัสดุก่อสร้างทั้ง 3 ชนิด พบว่ามีคุณสมบัติที่แตกต่างกันออกไป เช่น อิฐมอญ มีกรรมวิธีการผลิตพื้นฐาน คุณภาพจึงไม่แน่นอน ไม่เหมาะสำหรับงานโครงสร้างที่มีความซับซ้อน และด้วยคุณสมบัติดูดซับความร้อน โดยจะดูดซับความร้อนในเวลากลางวัน และคลายความร้อนเข้ามาภายในบ้านในช่วงเวลาเย็น หรือซีเมนบล็อกที่มีข้อด้อยในเรื่องความแข็งแรงทนทาน ซึ่งอิฐมวลเบาจัดเป็นวัสดุก่อสร้างที่มีคุณสมบัติเหมาะแก่การก่อสร้างมากที่สุด ในปัจจุบัน แต่ยังมีปัญหาในเรื่องของความแข็งแรง ซึ่งได้มีการแก้ปัญหาโดยเพิ่มความแข็งแรง และปัญหาที่พบกันค่อนข้างมาก คือ เรื่องความชื้น

จากปัญหาดังกล่าวได้มีผู้ให้ความสนใจ และทำการวิจัย โดยใช้เทคโนโลยีที่หลากหลาย การวิจัยพัฒนา Air Block แบ่งเป็น 3 ส่วน คือ
• ส่วนผสม บ่งบอกคุณภาพการใช้งาน
• รูปร่างของผลิตภัณฑ์ มีการออกแบบให้สามารถประกอบใช้งานได้ง่าย และเพิ่มรูระบายอาการ
• กระบวนการผลิต

Air Block ผ่านการทดสอบคุณสมบัติว่า มีความตึงตัวค่อนข้างสูง มีพื้นผิวที่ละเอียดมาก สามารถเจาะ ตกแต่ง หรือประกอบสามารถทำได้ง่าย และมีกรรมวิธีการผลิตโดยใช้สารเคมีเพียง 5% จึงเป็นวัสดุที่ไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม

งานวิจัยเพื่อสิ่งแวดล้อม
สภาวะโลกร้อน ทำให้ฝนไม่ตก พืชผลไม่สามารถออกได้ตามฤดูกาล พื้นป่าน้อยลง ความหลากหลายทางชีวภาพลดน้อยลง เกิดผลกระทบต่อห่วงโซ่อาหาร เกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติเพิ่มมากขึ้น เกิดการอพยพย้ายถิ่นฐานทำให้ประชากรล้นประเทศ ฯลฯ

การนำทรัพยากรหลากหลายมาใช้ และนำไปปล่อยทิ้ง เช่น ยางรถยนต์ที่ไม่สามารถใช้งานได้แล้ว การนำไปปล่อยทิ้งไว้ ทำเกิดการสะสมของเชื้อโรค และเกิดเป็นโรคระบาด ซึ่งยางรถยนต์ที่ใช้แล้วสามารถทำประโยชน์ได้คือ ยางนอกสามารถทำเป็นของใช้ภายในบ้าน นำมาขึ้นรูปด้วยมือ โดยใช้กาวหรือใช้ความร้อน เพื่อเป็นตัวประสาน

การแก้ปัญหาอาจเริ่มได้จากจุดเริ่มต้น คือ การใช้วัสดุผลิตยางที่เหมาะสมและไม่ปล่อยสารพิษ หรือออกแบบให้ใช้ทรัพยากรในการผลิตยางรถยนต์ในปริมาณน้อยลง หรือยืดอายุการใช้งานของรถยนต์

เกร็ดความรู้ในการเลือกใช้วัสดุรักษ์โลก
1. หลีกเลี่ยงการใช้วัสดุที่เป็นอันตราย
2. ประหยัดการใช้ทรัพยากร พลังงาน และน้ำ
3. มีการใช้พลังงานทดแทนและทรัพยากรอย่างถูกวิธี
4. มีอายุการใช้งานนาน
5. สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้
6. นำสามารถนำไป Recycle
7. มีการใช้วัสดุรีไซเคิล หรือมีการนำชิ้นส่วนกลับมาใช้ซ้ำ เช่น อุปกรณ์รถยนต์
8. ง่ายต่อการบำบัด และไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
9. มีการรับ คืน เช่า ผลิตภัณฑ์

ผลิตภัณฑ์แก้วรีไซเคิล
แก้ว Glass วัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่โดยผ่านกระบวนการทางเคมี แต่ยังคงคุณสมบัติเดิม

วัตถุดิบหลักในการผลิตแก้ว 80% เป็นทรายที่มีความบริสุทธิ์สูง ขุดจากพื้นพื้นดินบริเวณชายฝั่งทะเลประมาณ 5 กิโลเมตร และนำมาผ่านกระบวนการล้าง แยกสิ่งป่นเปื้อน ซึ่งปัจจุบันมีการขุดกันลงไปในชั้นดินในปริมาณที่ลึกมาก จึงทำให้ต้องหาแหล่งทรายจากที่อื่นๆ เพื่อนำมาทดแทนทรายที่กำลังจะหมดไป เติมสาร โซดาเอช ช่วยลดอุณหภูมิในการหลอมแก้ว และโดโรไม นอกจากนี้ต้องมีการเติมสารตะกั่วออกไซด์ และโซเดียมซันเฟต เพื่อให้แก้วมีความใส ไม่มีฟองอากาศและสิ่งเจือป่น และเติมโลหะออกไซด์เพื่อให้แก้วมีสีสัน หลอมที่อุณหภูมิ 1,500 องศา ใช้เชื้อเพลิงน้ำมันเตา และแก๊ส LPG ซึ่งในการเผาเชื้อเพลิงทุกชนิดจะทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งถ้ามีในปริมาณมากจะทำเกิดสภาวะโลกร้อน ฝนกรด เมื่อผ่านการหลอมแล้วจะทำการขึ้นรูป และผลิตเป็นแก้ว

การผลิตแก้วในปัจจุบันมีการลดขนาดความหนาลง และเพิ่มความแข็งแรง โดยใช้เทคโนโลยีและสารเคมี หรือนำกลับมาใช้ซ้ำ เช่น ขวดน้ำอัดลม ผ่านการล้างทำความสะอาดและฆ่าเชื้อโรค เป็นต้น หรือนำแก้วที่แตกแล้วมาผ่านกระบวนการคัดแยก ทำความสะอาด คัดแลกสิ่งเจือปน และบดให้มีขนาดเล็กลง ผ่านการหลอม และผลิตเป็นผลิตภัณฑ์อีกครั้ง วิธีการเหล่านี้ช่วยอนุรักษ์ธรรมชาติ ลดการใช้ทรัพยากรจากธรรมชาติ และช่วยลดพลังงานจากกระบวนการผลิต และยังเป็นการช่วยลดต้นทุนการผลิต

การวิจัยการรีไซเคิลแก้วของเอ็มเทค
1. กระเบื้องจากเศษแก้ว เป็นการนำเศษแก้วมาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์โดยไม่ผ่านการเผาการหลอม ใช้กระบวนการผลิตคล้ายกับการผลิตคอนกรีต คือ ผลิตด้วยวิธีการอบไอน้ำ หรือการอบไอน้ำที่ความดันสูง
2. การพัฒนาสูตรเคลือบสำหรับเผาเซรามิกที่อุณหภูมิต่ำ ผสมกับเศษแก้วช่วยให้มีสีสันสวยงามและมีความวาว
3. การผลิตกระเบื้องลายหินจากเศษแก้ว โดยพื้นผิวด้านบนจะมีลวดลายคล้ายกระเบื้องจริง

ขั้นตอนการรีไซเคิลแก้ว เริ่มจากการนำแก้วมาบดเป็นผง และนำมาอัดเป็นแผ่นโดยเติมสารเคมีบางชนิดเพื่อให้สามารถขึ้นรูปได้และมีความแข็งแรง จากนั้นนำเข้าอบในเตาออร์โตเครฟ เป็นกระบวนให้ความร้อนโดยใช้ไอน้ำ แต่มีข้อจำกัด คือ ให้อุณหภูมิไม่สูงเท่ากับการเผา ในแง่การอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม การให้ความร้อนด้วยไอน้ำช่วยประหยัดพลังงานได้มากกว่า ลดการใช้ทรัพยากรจากธรรมชาติ และไม่ปล่อยมลภาวะสู่อากาศ ซึ่งปัจจุบันวัสดุก่อสร้างส่วนใหญ่ใช้กระบวนให้ความร้อนจากไอน้ำในการผลิตผลิตภัณฑ์

EcoDesign 2008
Eco คือ Economic เป็นเรื่องของเศรษฐกิจ Ecology เป็นเรื่องของระบบนิเวศ EcoDesign เป็นวิธีการการออกแบบชิ้นงานโดยใช้แนวคิดด้านเศรษฐศาสตร์ และประยุกต์ใช้สิ่งแวดล้อมเพื่อการออกแบบ ช่วยประหยัดต้นทุนและส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาสู่ความยั่งยืน สิ่งที่ใช้เป็นตัวขับเคลื่อนให้ EcoDesign สามารถพัฒนาสู่ความยั่งยืนได้ คือ
1. แนวคิดจากการบริโภคที่เปลี่ยนไป เนื่องจากประชาชนมีความรู้มากขึ้นและเริ่มตระหนักว่าสิ่งแวดล้อมใกล้ตัวเราเป็นสิ่งสำคัญ
2. การเปลี่ยนแปลงและการพัฒนาด้านเทคโนโลยี ทำให้มีตัวเลือกในการใช้งานมากขึ้น
3. การเปลี่ยนแปลงทางด้านเศรษฐกิจและสังคม ส่งผลทางด้านการตลาด เพราะการส่งออกสินค้าแต่ละครั้งจะมีเกณฑ์การส่งออกสินค้าว่า ต้องมีการพัฒนาที่ส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อม หรือสินค้าฉลากเขียว ซึ่งสินค้าที่ไม่เป็นไปตามเกณฑ์จะไม่สามารถส่งออกไปยังประเทศนั้นๆ ได้

ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ EcoDesign เช่น สุขภัณฑ์ประหยัดน้ำ สามารถถอดเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ชำรุดได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนทั้งชุด และสามารถนำชิ้นส่วนบางชนิดมารีไซเคิลได้ พิจารณาตามหลักของ EcoDesign คือ ลดปริมาณการใช้วัสดุ ลดการใช้พลังงาน ขนส่งสะดวก กำจัดง่าย และนำวัสดุบางชิ้นมารีไซเคิลได้


 
         
         
scicomm.info (home)
   
scicomm 08
   
news
   
photo gallery
   
download
   
links
   
interview
   
news clipping