เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

เป้าหมายหลักตามความตกลงปารีสเพื่อรับมือการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ คือการจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกให้ต่ำกว่า 2 องศาเซลเซียส และมุ่งสู่การจำกัดให้อยู่ที่ 1.5 องศาเซลเซียส เมื่อเทียบกับยุคก่อนปฏิวัติอุตสาหกรรม

ด้วยเหตุนี้ ประเทศและองค์กรต่างๆ จึงกำหนดเป้าหมายที่มีระดับความเข้มข้นในระดับต่างๆ เพื่อสร้างเส้นทางสู่ความยั่งยืน

เป้าหมายแรกสุดคือ ‘ความเป็นกลางทางคาร์บอน’ (Carbon Neutrality) หมายถึง การทำให้การปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิเป็นศูนย์โดยการลดการปล่อยแก๊สนี้จากกิจกรรมต่างๆ ควบคู่กับการชดเชย เช่น การใช้พลังงานหมุนเวียน การซื้อคาร์บอนเครดิต และการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน แนวคิดนี้เป็นมาตรการเบื้องต้นที่องค์กรจำนวนมากเลือกใช้

เมื่อยกระดับขึ้นไปอีกขั้นคือ ‘การปล่อยแก๊สเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์’ (Net Zero Emissions) ก็จะครอบคลุมแก๊สเรือนกระจกทุกชนิด โดยมุ่งเน้นการลดการปล่อยแก๊สเรือนกระจกในห่วงโซ่คุณค่าให้มากที่สุด ก่อนจะดำเนินการกำจัดแก๊สเรือนกระจกที่เหลืออยู่ เพื่อให้ยอดสุทธิเป็นศูนย์ ตัวอย่างเช่น การใช้รถยนต์ไฟฟ้า การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ และการใช้เทคโนโลยีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (Carbon Capture and Storage – CCS)

เหนือกว่านั้นขึ้นไปอีกคือ ‘การปล่อยคาร์บอนติดลบ’ (Carbon Negative) หรือ ‘ผลบวกต่อภูมิอากาศ’ (Climate Positive) ซึ่งหมายถึง การกำจัดแก๊สเรือนกระจกออกจากบรรยากาศให้มากกว่าที่ปลดปล่อยออกไป เช่น การใช้เทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนจากอากาศโดยตรง การปลูกป่าขนาดใหญ่เพื่อกักเก็บคาร์บอนในระยะยาว และการทำเกษตรกรรมแบบฟื้นฟู (Regenerative Agriculture) ที่ช่วยกักเก็บคาร์บอนในดิน

ในเชิงอุดมคติ เป้าหมายสูงสุดคือ ‘การไม่ปล่อยแก๊สเรือนกระจกเป็นศูนย์สัมบูรณ์’ (Absolute Zero) ซึ่งหมายถึงการไม่ปล่อยแก๊สเรือนกระจกจากกิจกรรมใดๆ เลย โดยไม่พึ่งพาการชดเชยใดๆ แม้แนวคิดนี้จะทำได้ยากในทางปฏิบัติ แต่ก็เป็นทิศทางที่มนุษยชาติควรมุ่งไปในอนาคต

แนวคิดอีกแบบหนึ่งคือ ‘ผลบวกต่อธรรมชาติ’ (Nature Positive) ซึ่งไม่เพียงแต่ลดหรือชดเชยการปล่อยแก๊สเรือนกระจก แต่ยังมุ่งเน้นการฟื้นฟูระบบนิเวศและความหลากหลายทางชีวภาพให้ดีกว่าเดิม ตัวอย่างเช่น การฟื้นฟูป่าชายเลนและแหล่งหญ้าทะเล การปกป้องสัตว์ป่าและพันธุ์พืชใกล้สูญพันธุ์ การใช้น้ำอย่างยั่งยืน และการส่งเสริมเศรษฐกิจหมุนเวียนที่ช่วยลดแรงกดดันต่อทรัพยากรธรรมชาติ

การยกระดับความมุ่งมั่นจากการลดผลกระทบไปสู่การสร้างผลบวกคืนให้แก่โลก คือเส้นทางสำคัญที่จะทำให้โลกยังคงเป็นบ้านที่น่าอยู่สำหรับคนรุ่นต่อไป

ในการประชุมประจำปีของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) หรือ NAC 2026 ช่วงปลายเดือนมีนาคม พ.ศ. 2569 มีหัวข้อหลักของงานคือ ‘เศรษฐกิจยั่งยืนด้วยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี’ โดยจะมีประเด็น ‘ความเป็นกลางทางคาร์บอน’ และ ‘การปล่อยแก๊สเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์’ ซึ่งศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) เป็นแกนหลักในการดำเนินงาน โปรดติดตามตามความสนใจ

เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ระเบียบว่าด้วยบรรจุภัณฑ์และของเสียจากบรรจุภัณฑ์  หรือ Packaging and Packaging Waste Regulation (PPWR) เป็นหนึ่งในมาตรการสำคัญของสหภาพยุโรป (EU) ที่มิใช่เป็นเพียงกฎหมายบังคับ หากแต่เป็นดั่งสัญญาประชาคมต่อโลก เพื่อยุติสมัย ‘ใช้แล้วทิ้ง’ อันไร้ความรับผิดชอบและก่อปัญหาขยะบรรจุภัณฑ์ 

นโยบายนี้ส่งแรงกระเพื่อมต่อการเปลี่ยนแปลงของโลกบรรจุภัณฑ์และการบรรจุ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อลดผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมและเร่งรัดการบรรลุเป้าหมายของการเป็น เศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy) อย่างเป็นรูปธรรม

PPWR ผสานการคิดเชิงระบบ (systems thinking) และการคิดแบบวงจรชีวิต (lifecycle thinking)  ครอบคลุมทุกส่วนประกอบย่อยของบรรจุภัณฑ์ ภายใต้กระบวนทัศน์ใหม่คือ ‘การออกแบบเพื่อการรีไซเคิล (design for recycling)’ ซึ่งมุ่งเน้นจำกัดและห้ามใช้บรรจุภัณฑ์ที่ใช้ครั้งเดียว (single-use packaging)  ขณะเดียวกันก็ส่งเสริมและมีข้อกำหนดอย่างเคร่งครัดสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่ใช้ซ้ำได้ (reusable packaging) เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถใช้งานได้จริงในระบบหมุนเวียน และรีไซเคิลได้เมื่อถึงจุดสิ้นสุดวงจรชีวิต

การบังคับใช้ สัดส่วนวัสดุรีไซเคิล (recycled content) ในบรรจุภัณฑ์พลาสติกประเภทใหม่ก็มีความเข้มงวดและต้องดำเนินการภายในกรอบเวลาปี ค.ศ.2030 ซึ่งมิใช่เพียงการบรรลุคุณสมบัติการรีไซเคิลได้ หากแต่ต้องสามารถเก็บรวบรวม คัดแยก และนำไปแปรรูป ให้ได้วัตถุดิบที่มีคุณภาพและปลอดภัยทัดเทียมกับวัตถุดิบดั้งเดิม

ทั้งนี้ PPWR ยังยกระดับการจำกัดและห้ามใช้สารเคมีที่น่ากังวล หรือ restrictions on Substances of Concern (SOC) เพื่อเป็นเครื่องมือในการรับประกันว่า วัตถุดิบที่ได้จากการรีไซเคิลจะไม่ปนเปื้อนด้วยสารอันตราย และสามารถนำกลับมาใช้ได้อย่างแท้จริง ด้วยกลไกนี้จึงช่วยสร้างอุปสงค์ที่ยั่งยืนสำหรับวัตถุดิบทุติยภูมิ (secondary raw materials) และผนวกเอาการจัดการของเสียเข้าเป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่คุณค่าตั้งแต่ต้นน้ำอีกด้วย

PPWR จะเริ่มมีผลบังคับใช้ตั้งแต่ 12 สิงหาคม ค.ศ.2026 และก่อให้เกิดข้อผูกพันโดยตรงต่อห่วงโซ่อุปทาน ผู้ประกอบการไทยที่ส่งออกผลิตภัณฑ์ไปยัง EU จำเป็นต้องทบทวนและปรับปรุงการออกแบบบรรจุภัณฑ์อย่างยั่งยืน

ผู้ประกอบการจะต้องจัดทำ เอกสารทางเทคนิค (technical document) เพื่อยืนยันการใช้บรรจุภัณฑ์ให้น้อยที่สุดเท่าที่จำเป็น (packaging minimization) ตลอดจนแสดงความสอดคล้อง (conformity) กับข้อกำหนดทางเทคนิค

นอกจากนี้ ยังต้องติดฉลากที่ชัดเจนและเป็นมาตรฐานเดียวกันทั่ว EU เพื่อให้ข้อมูลที่ถูกต้อง อำนวยความสะดวกในการคัดแยกของเสียแก่ผู้บริโภค และเป็นส่วนหนึ่งของการขยายความรับผิดชอบของผู้ผลิต หรือ extended producer responsibility อีกด้วย

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) มีความเชี่ยวชาญด้านเศรษฐกิจหมุนเวียน และพร้อมเป็นศูนย์กลางในการประสานความร่วมมือ ให้ความรู้ความเข้าใจ ตลอดจนเป็นเวทีสำคัญสำหรับแลกเปลี่ยนเรียนรู้ เพื่อช่วยให้ผู้ประกอบการไทยสามารถปรับตัวให้สอดคล้องกับข้อกำหนด และก้าวเข้าสู่การเปลี่ยนผ่านสู่ความยั่งยืนในตลาดโลก

ข้อมูลเพิ่มเติมติดต่อ
คุณรวีรัตน์ ประเสริฐวงศ์ ผู้ช่วยปฏิบัติงานวิจัย ทีมวิจัยเทคโนโลยีพลาสติก
คุณสายสมร คุณหอม เจ้าหน้าที่ห้องปฏิบัติการ ทีมวิจัยด้านสิ่งแวดล้อม
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)
โทรศัพท์: 0 2564 6500 ต่อ 4122

เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ความเสื่อมโทรมของดิน (soil degradation) เป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพของสุขภาพดิน ซึ่งส่งผลให้ความสามารถของระบบนิเวศในการผลิตสินค้าและให้บริการแก่ผู้ได้รับประโยชน์ลดลง (FAO, 2020) หรืออีกนัยหนึ่งคือ ดินอยู่ในสภาพที่ไม่เอื้ออำนวยต่อการผลิตทางการเกษตร เนื่องจากสมบัติต่าง ๆ ไม่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืช ซึ่งไทยก็เป็นอีกประเทศที่เผชิญปัญหาความเสื่อมโทรมของดิน อันเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญทั่วโลก

จากข้อมูลของกรมพัฒนาที่ดิน ตามตัวชี้วัดความสมดุลของการจัดการทรัพยากรที่ดินของประเทศไทย (Land Degradation Neutrality: LDN) ในช่วงปี พ.ศ. 2522 และ 2566 พบว่าประเทศไทยมีที่ดินที่อยู๋ในสถานะเสื่อมโทรมมากถึงร้อยละ 18.5 ของพื้นที่ทั้งประเทศ หรือคิดเป็นพื้นที่เกือบ 60 ล้านไร่

การประยุกต์ใช้ไบโอชาร์นับเป็นอีกหนึ่งแนวทางการจัดการที่มีศักยภาพ สำหรับการป้องกันและฟื้นฟูความเสื่อมโทรมของดิน ซึ่งสอดคล้องกับเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน (Sustainable Development Goals: SDGs) ขององค์การสหประชาชาติที่เกี่ยวโยงกับการฟื้นฟูที่ดิน เช่น เป้าหมายที่ 15 (life on land) และ 2 (zero hunger) เป็นต้น

ไบโอชาร์เป็นวัสดุสีดำที่อุดมด้วยคาร์บอน ผลิตโดยการเผาชีวมวลในสภาวะออกซิเจนต่ำหรือไร้ออกซิเจน มีสมบัติเด่นในการกักเก็บคาร์บอน สามารถช่วยปรับปรุงดินที่เสื่อมโทรมทั้งในด้านสมบัติทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ

ในทางกายภาพ ไบโอชาร์มีโครงสร้างที่เป็นรูพรุนสูง จึงทำหน้าที่เสมือนฟองน้ำ ช่วยเพิ่มความสามารถในการดูดซับและกักเก็บความชื้น อีกทั้งยังช่วยให้ดินร่วนซุย ทำให้รากพืชเจริญเติบโตได้ดี

ในทางเคมี ไบโอชาร์ช่วยเพิ่มความสามารถในการแลกเปลี่ยนประจุบวกในดิน (cation exchange capacity) จึงช่วยดูดซับและกักเก็บธาตุอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม โพแทสเซียม และด้วยสมบัติที่เป็นด่าง จึงช่วยลดความเป็นกรดในดิน ทำให้ค่า pH ของดินอยู่ในช่วงที่เหมาะสมต่อการเพาะปลูกพืช นอกจากนี้ไบโอชาร์ยังมีสมบัติเด่นในการดูดซับสารพิษและโลหะหนักไว้ในรูพรุนได้ดี จึงช่วยลดปัญหาการปนเปื้อนและความเป็นพิษต่อพืชและสิ่งแวดล้อมได้

ในทางชีวภาพ โครงสร้างรูพรุนของไบโอชาร์เป็นที่อยู่อาศัยที่ดีสำหรับจุลินทรีย์ในดิน จึงช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตและส่งเสริมความหลากหลายทางชีวภาพของจุลินทรีย์ อันเป็นผลดีต่อกระบวนการย่อยสลายอินทรียวัตถุ การสร้างฮิวมัส (humas) และการหมุนเวียนสารอาหารในดิน

ประสิทธิภาพในการฟื้นฟูความเสื่อมโทรมของดินด้วยไบโอชาร์ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ทั้งคุณภาพของตัวไบโอชาร์เอง ซึ่งต้องพิจารณาจากชนิดและสมบัติของวัตถุดิบที่ใช้ สภาวะการผลิต ปริมาณการใช้ รวมถึงปัจจัยจากชนิดของดินและระดับความเสื่อมโทรมเดิม ตลอดจนสภาพภูมิอากาศและสิ่งแวดล้อม เป็นต้น จึงจำเป็นต้องวางแผนและเลือกใช้ไบโอชาร์ให้เหมาะสมกับลักษณะของดิน ชนิดของพืชที่เพาะปลูก และสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้เกิดผลลัพธ์ที่ดีและยั่งยืนในระยะยาว

References:
https://www.ldd.go.th/WEB_Download/Data/Book&Manual/Manual_6.pdf https://www.researchgate.net/publication/380733246_Systemic_review_for_the_use_of_biochar_to_mitigate_soil_degradation
https://www.sdgmove.com/intro-to-sdgs/

เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ปัญหาน้ำฝนท่วมขังฉับพลันในพื้นที่เมืองต่างๆ มีความถี่และความรุนแรงเพิ่มมากขึ้น ส่วนหนึ่งจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ร่วมกับการเติบโตของเมืองที่ขาดการวางแผนการจัดการน้ำฝน ก่อให้เกิดความเสียหายและความเดือดร้อนเป็นวงกว้างทั้งทางด้านเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อม

จึงได้เกิดแนวคิด Blue-Green City (BGC) หรือ แนวทางการพัฒนาที่บูรณาการองค์ประกอบทางน้ำ (blue) และพื้นที่สีเขียว (green) เพื่อสร้างระบบนิเวศเมืองที่สมดุลมากขึ้น โดยมีตัวอย่างการดำเนินการบรรเทาปัญหาน้ำท่วมหลากโดยการเพิ่มความสามารถในการให้น้ำซึมผ่าน (permeability) เพื่อดูดซับน้ำฝนลงสู่ชั้นดินใต้พื้นผิวเมืองได้มากขึ้น เช่น การสร้างสวนพิรุณ (rain gardens) การเพิ่มพื้นที่ปลูกต้นไม้ตามแนวถนน และการออกแบบทางเท้าและถนนที่ยอมให้น้ำซึมผ่าน เป็นต้น

ทั้งนี้ไบโอชาร์ (biochar) ได้รับความสนใจในการประยุกต์ใช้ในโครงสร้างตามแนวคิด BGC นี้ เพราะนอกจากจะช่วยกักเก็บคาร์บอนในระยะยาวแล้ว ยังเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติช่วยปรับปรุงคุณภาพดินได้ในหลายมิติ ด้วยโครงสร้างที่เป็นรูพรุนสูง เมื่อใช้ผสมในดินจึงช่วยเพิ่มสมบัติด้านการกักเก็บน้ำของดิน นอกจากนั้นยังช่วยเพิ่มความร่วนซุยและความสามารถในการซึมผ่านของน้ำให้แก่ดินเหนียว และดินที่ถูกบีบอัดจนมีความหนาแน่นสูง ซึ่งเป็นหนึ่งปัจจัยของการเกิดน้ำท่วมขังด้วย

นอกจากนั้นงานวิจัยหลายฉบับยังแสดงด้วยว่าไบโอชาร์ที่เติมเข้าในดินสามารถช่วยการดูดซับและตรึงมลพิษชนิดต่างๆ ที่มากับน้ำหลากได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทั้งกลุ่มโลหะหนัก กลุ่มสารอินทรีย์ปนเปื้อน ตลอดจนอนุภาคแขวนลอยต่างๆ นอกจากนี้ไบโอชาร์ยังช่วยลดค่าความต้องการออกซิเจนทางเคมีของน้ำ (COD) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงสามารถช่วยลดผลกระทบต่อระบบนิเวศจากมลพิษในน้ำหลาก ซึ่งมักไหลลงสู่ปลายทางที่เป็นแหล่งน้ำธรรมชาติในที่สุด

ปัจจุบันสามารถพบโครงสร้างตามแนวคิด BGC ได้ทั่วโลก เช่น บนเกาะ Maui ในฮาวาย ที่มีการสร้างสวนพิรุณในบริเวณ Kā‘anapali Parkway โดยผสมไบโอชาร์ที่ผลิตจากไม้ Kiawe เพื่อลดปัญหาน้ำฝนไหลบ่าและบรรเทาการปนเปื้อนของมลพิษก่อนไหลลงสู่มหาสมุทร ช่วยลดผลกระทบต่อระบบนิเวศของแนวปากะรัง หรือในย่าน Tangletown ในเมือง Minneapolis สหรัฐอเมริกา ซึ่งมีการรณรงค์การใช้ไบโอชาร์อย่างจริงจัง ได้ริเริ่มโครงการนำไบโอชาร์มาใช้ผสมเพื่อปลูกต้นไม้ตามถนนสายหลักหลายสิบสายและในสวนพิรุณของชุมชน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการน้ำฝนและสร้างแหล่งที่อยู่อาศัยสำหรับแมลงผสมเกสรในระบบนิเวศ

และยังมีโครงการส่งเสริมการผลิตและการใช้ไบโอชาร์ในเขตเมือง Stockholm ประเทศสวีเดน ที่ได้รับรางวัลสนับสนุนจากองค์กร Bloomberg Philanthropies และเป็นต้นแบบในการขยายการดำเนินการไปสู่เมืองอื่นๆ ทั่วโลก เช่น Helsinki ฟินแลนด์ Darmstadt เยอรมนี และ Sandnes นอร์เวย์ โดยอาศัยการนำไบโอชาร์ที่ผลิตจากขยะชีวมวล ไปผสมกับกรวดและดิน (biochar-gravel-soil mix) เพื่อใช้เป็นวัสดุปลูกต้นไม้ในเมือง โดยนอกจากจะช่วยให้ต้นไม้งอกงามดีกว่าการปลูกแบบเดิม ยังช่วยปรับสภาพดินให้ระบายน้ำฝนได้ดีขึ้นและช่วยลดโอกาศการเกิดน้ำท่วมได้ด้วย

ไบโอชาร์จึงนับเป็นอีกหนึ่งทางเลือกสีเขียวที่มีศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบจัดการน้ำฝนและเสถียรภาพด้านสิ่งแวดล้อม และเมื่อพิจารณาร่วมกับความสามารถในการช่วยกักเก็บคาร์บอน และการปรับปรุงคุณภาพดินโดยรวม จึงนับเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนสำหรับการรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศสำหรับเมืองในอนาคต

References:
https://static.coral.org/uploads/2019/04/2019_Maui_CaseStudies_RainGarden_Final.pdf
https://www.minneapolismn.gov/government/programs-initiatives/environmental-programs/biochar/neighborhood-use/
https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2024/gc/d4gc03071k
https://pure.sruc.ac.uk/ws/portalfiles/portal/74040133/D3EW00054K_authors_accepted_version.pdf
https://www.mdpi.com/2227-9717/9/5/860
https://bloombergcities.jhu.edu/news/big-lessons-small-city-borrowing-and-building-upon-idea
https://medium.com/carboculture/how-to-use-biochar-for-structured-soil-plant-beds-in-urban-areas-8a45108e799

เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

อะลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีสมบัติโดดเด่นหลายอย่าง เช่น น้ำหนักเบา ความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง  ขึ้นรูปได้ง่าย ราคาไม่แพง และนำความร้อนได้ดีเยี่ยม นอกจากนี้ ยังสามารถปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอได้ด้วยกระบวนการอะโนไดซิง (anodizing) หรือกระบวนการพาสซิเวชัน (passivation)

ด้วยจุดเด่นต่างๆ ดังกล่าว เราจึงเห็นการใช้งานอะลูมิเนียมในงานด้านต่างๆ อย่างแพร่หลาย เช่น อุตสาหกรรมก่อสร้างและสถาปัตยกรรมสมัยใหม่ ซึ่งมีผลิตภัณฑ์อย่างเช่น กรอบประตู หน้าต่าง รวมทั้งงานห่อหุ้มและผิวอาคาร ไปจนถึงงานฝ้าและผนังเบา และอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ สำหรับผลิตโครงสร้างหลักทางวิศวกรรมและชิ้นส่วนของเครื่องยนต์

ที่น่าสนใจคือ อะลูมิเนียมยังมีการใช้งานเป็นภาชนะในการหุงปรุงอาหาร เนื่องจากมีสมบัติการนำความร้อนที่ดีและทนต่อการกัดกร่อน ไม่ว่าจะใช้ผลิตเป็นหม้อ หรือกระทะ อย่างเมนูที่คนไทยเราคุ้นเคยและหลายคนชื่นชอบอย่างหมูกระทะก็อาจใช้ภาชะที่ผลิตจากอะลูมิเนียมผสมได้ด้วยเช่นกัน

ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมขึ้นอยู่กับชั้นฟิล์มบางๆ ของอะลูมิเนียมออกไซด์ (Al_₂O_₃) บนผิวของอะลูมิเนียมซึ่งเรียกว่า ฟิล์มพาสซีฟ (passive film) ฟิล์มนี้สามารถช่วยป้องกันไม่ให้เนื้อวัสดุอะลูมิเนียมเกิดการกัดกร่อนหรือทำปฏิกิริยาเพิ่มเติมกับอาหาร น้ำ หรือสิ่งแวดล้อม จนเกิดเป็นอะลูมิเนียมไอออน

ฟิล์มพาสซีฟของอะลูมิเนียมสามารถเกิดขึ้นได้หากอะลูมิเนียมอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่มีออกซิเจน และมีความเป็นกรด–ด่าง (pH) สูงกว่า 4

ในกรณีของกระทะที่เพิ่งผ่านการทำความสะอาด ฟิล์มพาสซีฟบนผิวอะลูมิเนียมอาจถูกทำลายได้จากการขัดล้าง ซึ่งเราจะเห็นผิวกระทะมีสีมันวาวของโลหะ ดังนั้นหากเรารีบนำหมูมาวางลงบนกระทะ ก็อาจทำให้หมูดำและดูไม่น่ารับประทานอันเกิดการปนเปื้อนของอะลูมิเนียมไอออน ที่เป็นเช่นนี้เนื่องจากกระทะยังไม่สามารถสร้างฟิล์มพาสซีฟใหม่ได้ทัน

คำแนะนำในทางวิชาการคือ เราจะรอให้กระทะร้อน แล้วจึงใช้น้ำซุปราดลงบนกระทะสักเล็กน้อย ก็จะทำให้ฟิล์มพาสซีฟของอะลูมิเนียมเกิดขึ้นมาใหม่ได้ เมื่อฟิล์มพาสซีฟถูกสร้างขึ้น ความมันวาวของผิวกระทะจะหายไป หลังจากนั้น หากนำชิ้นมันหมูมาทาให้ทั่วกระทะ น้ำมันก็จะซึมลงไปในชั้นออกไซด์ของกระทะอะลูมิเนียมจนเกิดฟิล์มน้ำมันเคลือบอยู่บนผิวกระทะ ซึ่งจะช่วยให้หมูติดกระทะน้อยลงนั่นเอง

ติดต่อข้อมูลเพิ่มเติม
คุณโฆษิต วงค์ปิ่นแก้ว วิศวกรอาวุโส
ทีมวิจัยการวิเคราะห์ความเสียหายและวิศวกรรมการเชื่อถือ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)
โทรศัพท์: 0 2564 6500 ต่อ 4735
อีเมล: kosit.won@mtec.or.th

เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

เทคโนโลยีอุปกรณ์ดับเพลิงเป็นปัจจัยสำคัญในการเสริมสร้างความปลอดภัยในชีวิตและทรัพย์สิน โดยเฉพาะในยุคที่อาคาร ระบบอิเล็กทรอนิกส์ และอุตสาหกรรมมีความซับซ้อนมากขึ้น

การนำนวัตกรรมด้านการดับเพลิงมาประยุกต์ใช้จึงไม่เพียงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการระงับเหตุเพลิงไหม้ แต่ยังช่วยลดความเสียหายจากความร้อนและไฟฟ้าลัดวงจร ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา และสนับสนุนความต่อเนื่องของการดำเนินธุรกิจ ทั้งยังเป็นกลไกสำคัญในการยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยของประเทศให้ทัดเทียมระดับสากล

ปัจจุบัน เทคโนโลยีดับเพลิงสมัยใหม่มีความหลากหลายในด้านการใช้งานและความเหมาะสม และเริ่มได้รับความนิยมมากขึ้นในประเทศไทย ทั้งนี้เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในสถานการณ์ฉุกเฉิน จำเป็นต้องมีกระบวนการตรวจสอบและประเมินคุณลักษณะทางเทคนิคอย่างรอบด้าน ครอบคลุมการทดสอบด้านแรงดันใช้งาน การกระจายสารดับเพลิง การตอบสนองต่อความร้อน และความปลอดภัยทางไฟฟ้า

บริษัท ทรูซีล แปซิฟิค จำกัด ผู้นำเข้าผลิตภัณฑ์ดับเพลิงในประเทศไทย เล็งเห็นถึงความสำคัญของการสร้างความมั่นใจด้านความปลอดภัยแก่ผู้ใช้งาน ผลิตภัณฑ์ดับเพลิงของบริษัททรูซีลฯ ทั้งไม้กระบองดับเพลิง และตลับดับเพลิง DSPA ได้รับการรับรองมาตรฐานจากสถาบันชั้นนำระดับโลก เช่น UL, CE, NFPA, ISO15779

นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ของบริษัทฯ ยังใช้สารดับเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ทำลายชั้นบรรยากาศโอโซน (ODP = 0) ไม่มีศักยภาพในการก่อภาวะโลกร้อน (GWP = 0) ปราศจากสารกลุ่ม PFAS และสอดคล้องกับแนวทางการพัฒนาอย่างยั่งยืน ซึ่งเป็นประเด็นสำคัญของอุตสาหกรรมด้านความปลอดภัยในอนาคตอันใกล้

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันสำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (สมอ.) ยังไม่มีข้อกำหนดด้านมาตรฐานเฉพาะสำหรับการทดสอบสินค้านำเข้าประเภทนี้ เนื่องจากเป็นนวัตกรรมที่เพิ่งเริ่มนำมาใช้ในประเทศ ดังนั้น เพื่อให้สามารถประเมินคุณลักษณะทางเทคนิคได้อย่างถูกต้องและเป็นระบบ บริษัททรูซีล แปซิฟิค จำกัด จึงได้ร่วมมือกับทีมวิจัยซีเมนต์และวัสดุคอมพอสิตเพื่อความยั่งยืน ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. ในการตรวจสอบและจัดทำข้อมูลเชิงวิทยาศาสตร์เพื่อสนับสนุนการกำหนดมาตรฐานในอนาคต และส่งเสริมให้ประเทศไทยมีระบบรับรองความปลอดภัยที่ทัดเทียมกับมาตรฐานในระดับสากล

ทีมวิจัยเอ็มเทคได้ดำเนินการศึกษาข้อมูลทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์ วิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและกายภาพ ความเสถียรของสารดับเพลิง ความปลอดภัยต่อผู้ใช้งานและสิ่งแวดล้อม รวมถึงอายุการเก็บรักษา พร้อมจัดทำแนวทางมาตรฐานการทดสอบและให้คำปรึกษาทางเทคนิค เพื่อสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีดับเพลิงที่มีคุณภาพและประสิทธิภาพสูง ซึ่งจะช่วยยกระดับอุตสาหกรรมความปลอดภัยของประเทศอย่างยั่งยืน

ติดต่อข้อมูลเพิ่มเติม
คุณระพีพันธ์ ระหงษ์
งานประสานธุรกิจและอุตสาหกรรม ฝ่ายพัฒนาธุรกิจ
โทรศัพท์: 0 2564 6500 ต่อ 4789
อีเมล: rapeepr@mtec.or.th

ดัดแปลงและเรียบเรียงจากบทความ “บรรลัยวิทยา”
โดย โฆษิต วงค์ปิ่นแก้ว วิศวกรอาวุโส
ทีมวิจัยการวิเคราะห์ความเสียหายและวิศวกรรมการเชื่อถือ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)

ปัจจุบันหลายคนนิยมเลือกใช้ ‘แก้วเก็บอุณหภูมิ’ แทนแก้วพลาสติกแบบใช้แล้วทิ้ง แก้วเก็บอุณหภูมิสามารถเก็บรักษาอุณหภูมิให้คงที่ จึงใช้บรรจุเครื่องดื่มทั้งร้อนและเย็น

แก้วเก็บอุณหภูมินิยมผลิตจาก ‘สเตนเลสสตีล (stainless steel)’ หรือ ‘เหล็กกล้าไร้สนิม’ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเกรด JIS SUS304 หรือที่เรียกย่อๆ ว่า เกรด 304 หรือ เกรด 18/8 เหล็กกล้าไร้สนิมเกรดนี้เป็นเกรดที่ใช้กันแพร่หลายมากที่สุดเกรดหนึ่ง และมักใช้ในทำเครื่องครัวต่างๆ เช่น กระทะและหม้อ

เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 มีธาตุโครเมียม (Cr) ประมาณ 18 เปอร์เซ็นต์ เพื่อช่วยเพิ่มสมบัติต้านการกัดกร่อน และนิกเกิล (Ni) ประมาณ 8 เปอร์เซ็นต์ ทั้งนี้นิกเกิลจะช่วยเพิ่มสมบัติต้านทานการกัดกร่อน และยังทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมเปลี่ยนโครงสร้างเป็นออสเทนไนต์ซึ่งแม่เหล็กดูดไม่ติด

อย่างไรก็ตาม ผู้บริโภคหลายคนมักเข้าใจคลาดเคลื่อนว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 มีปัญหาสารตะกั่ว (Pb) ปนเปื้อน เช่นเดียวกับภาชนะที่ทำจากเหล็กและวัสดุอื่นอีกหลายชนิดที่มีข่าวเกี่ยวกับพิษของสารตะกั่ว ซึ่งหากสารตะกั่วสะสมในร่างกายก็จะเป็นอันตรายต่อสุขภาพอย่างร้ายแรง สารตะกั่วทำให้รู้สึกเบื่ออาหาร อ่อนเพลีย ปวดท้อง อาเจียน หรือบางรายอาจถึงขั้นเสียชีวิตได้ ส่วนในเด็กเล็ก พิษของตะกั่วจะขัดขวางการพัฒนาการทางสมองและระบบประสาท ทำให้เด็กเรียนรู้ได้ช้า

ทั้งนี้หากพิจารณาปัญหาการปนเปื้อนของตะกั่วในภาชนะต่างๆ จะพบว่ามาจากการใช้โลหะบัดกรีที่มีส่วนผสมของตะกั่ว การเชื่อมประสานด้วยการบัดกรีจะช่วยป้องกันการรั่วซึมของภาชนะดังกล่าว แต่ในการขึ้นรูปแก้วเก็บอุณหภูมิจะใช้การเชื่อมประสานโดยไม่มีการใช้โลหะเติม นอกจากนี้ส่วนผสมทางเคมีของเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 ก็ไม่มีธาตุตะกั่วแต่อย่างใด

นอกจากนี้เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 ยังมีค่าความต้านทานการกัดกร่อนสูง (high corrosion resistance) ทำให้มีอัตราการกัดกร่อนที่ต่ำ (low corrosion rate) ดังนั้นการใช้งานทั่วไปในครัวเรือน ไม่ว่าจะสัมผัสกับความร้อน ความเค็ม หรือความเปรี้ยวใดๆ ก็จะไม่ทำให้เกิดการปนเปื้อนของโลหะในอาหาร จนก่อให้เกิดอันตรายจากสารตะกั่วอย่างที่กังวลกัน

อย่างไรก็ตามเพื่อความปลอดภัย ในการเลือกซื้อทุกครั้งผู้บริโภคควรเลือกแก้วเก็บอุณหภูมิจากผู้ผลิตที่น่าเชื่อถือ หรือมองหาตราสัญลักษณ์การรับรองอย่างเช่น มอก. (มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมของไทย) เพื่อให้มั่นใจว่าว่าผลิตภัณฑ์ที่เลือกใช้ผลิตขึ้นจากวัสดุที่มีความปลอดภัยตามมาตรฐาน

เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ผู้บริโภคในปัจจุบันใส่ใจสุขภาพและสิ่งแวดล้อมมากขึ้น แนวโน้มหนึ่งคือ การบริโภคผลิตภัณฑ์เนื้อเทียมจากโปรตีนพืช

อย่างไรก็ดี โปรตีนพืชอาจมีเนื้อสัมผัส รสชาติ และกลิ่นไม่ถูกปาก เพื่อแก้ปัญหานี้ ทีมวิจัยวัสดุศาสตร์อาหาร กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีโพลิเมอร์ขั้นสูง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. จึงผนวกความรู้ทางวัสดุศาสตร์เข้ากับวิทยาศาสตร์การอาหาร เพื่อพัฒนาอาหารจากโปรตีนพืชที่ตอบโจทย์ผู้บริโภคกลุ่มต่างๆ

โปรตีนพืชมีโครงสร้างเป็นก้อนกลมซึ่งมีสายเพปไทด์พันกันไปมา ในขณะที่โปรตีนกล้ามเนื้อจัดเรียงตัวเป็นเส้นขนาน การพัฒนาโปรตีนพืชให้มีเนื้อสัมผัสคล้ายเนื้อสัตว์จึงมี 2 แนวทางหลัก ได้แก่

1) Top-down Strategy: ใช้ส่วนประกอบหรือกระบวนการที่ทำให้โครงสร้างปลายทางคล้ายเนื้อสัตว์ เช่น การปั่นผสม (mixing/blending) และเอ็กซ์ทรูชัน (extrusion)
2) Bottom-up Strategy: สร้างเส้นใยทีละเส้นจากระดับโมเลกุลจนได้โครงสร้างกล้ามเนื้อ เช่น พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

แนวทางแรกสามารถผลิตในระดับอุตสาหกรรมได้ง่ายกว่า โดยเฉพาะการปั่นผสม ซึ่งใช้เครื่องจักรทั่วไปและมีต้นทุนไม่สูง แต่เส้นใยที่ได้จะสั้นกว่าเส้นใยที่ได้จากเอ็กซ์ทรูชัน ส่วนแนวทางที่ 2 มีต้นทุนสูง ใช้ระยะเวลานานในการขึ้นรูปชิ้นเนื้อ และขยายสเกลได้ยาก ทีมวิจัยเอ็มเทคจึงเน้นการพัฒนาผลิตภัณฑ์เนื้อเทียมด้วยวิธีปั่นผสมและเอ็กซ์ทรูชัน

อย่างไรก็ดี เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติก็มีประโยชน์ในการพัฒนาอาหารเฉพาะบุคคล เนื่องจากปรับวัตถุดิบตามปริมาณสารอาหารสำคัญให้เหมาะกับแต่ละบุคคลได้ จากนั้นจึงขึ้นรูปให้มีโครงสร้าง รูปร่าง และเนื้อสัมผัสที่ต้องการ แล้วปรุงสุกในขั้นตอนสุดท้าย

เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

อาหารเป็นหนึ่งในปัจจัย 4 ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต จากสภาพการณ์ต่างๆ ในปัจจุบันไม่ว่าจะเรื่องเศรษฐกิจชะลอตัว จำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้น สังคมผู้สูงอายุ โรคระบาด การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และการขาดแคลนทรัพยากร ล้วนส่งผลกระทบต่อการผลิตและการบริโภคอาหาร

ด้วยเหตุนี้ การวิจัยและพัฒนาจึงมีบทบาทสำคัญในการเตรียมความพร้อมสำหรับอุตสาหกรรมอาหารแห่งอนาคต ที่มุ่งสู่อาหารปลอดภัย มีประโยชน์ต่อสุขภาพ ตอบสนองการใช้ชีวิตของคน ใช้เทคโนโลยีในการผลิต ตอบโจทย์ความยั่งยืน และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ทั้งนี้แนวโน้มที่มาแรงและน่าจับตาแบ่งเป็น 4 กลุ่ม ได้แก่

• อาหารที่ให้ประโยชน์เชิงหน้าที่ (Functional Food): อาหารและเครื่องดื่มที่ประกอบด้วยสารสำคัญ หรือสารออกฤทธิ์ที่มีคุณค่าทางโภชนาการพื้นฐาน และมีส่วนช่วยป้องกัน รวมถึงลดความเสี่ยงในการเกิดโรคต่างๆ
• อาหารทางการแพทย์และอาหารเฉพาะบุคคล (Medical & Personalized Food): กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่ยาหรืออาหารเสริม ที่มีโภชนาการที่เหมาะสมกับแต่ละบุคคล หรือผู้ป่วยที่ต้องรักษาโรคเป็นการเฉพาะ
• อาหารโปรตีนทางเลือก/อาหารนวัตกรรม (Alternative Protein Food /Novel Food: Plant, Insect, Cultured Meat): โปรตีนทางเลือกจากกลุ่มที่ไม่ใช่ปศุสัตว์เดิมที่ผลิตขึ้นใหม่โดยใช้เทคโนโลยี
• อาหารจากเกษตรอินทรีย์ (Organic Food): กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ได้จากผลิตผลทางการเกษตรที่ปลอดภัยจากสารเคมี

ทีมวิจัยวัสดุศาสตร์อาหาร กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีโพลิเมอร์ขั้นสูง ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. มุ่งมั่นวิจัยและพัฒนาอาหารที่มีผลกระทบสูง โดยมีเป้าหมายหลักคือ การพัฒนาอาหารที่คำนึงถึงผลกระทบต่อสุขภาพของผู้บริโภค สิ่งแวดล้อม และความยั่งยืน

ทีมวิจัยดำเนินการโดยบูรณาการองค์ความรู้ในศาสตร์ต่างๆ และประยุกต์เทคโนโลยีหลัก (core technology) ของทีม ได้แก่ การออกแบบโครงสร้างอาหาร (food structure design) กระบวนการเปลี่ยนแปลงสภาพอาหารภายในช่องปากและการย่อยอาหาร (food oral processing & food digestion) และสารปรับปรุงเนื้อสัมผัสและพฤติกรรมการไหลของอาหาร (texture/rheology modifier)