พลาสติกชีวภาพ - (Bioplastic)

         Bioplastic คือ พลาสติกที่มีวัตถุดิบในการผลิตพื้นฐานส่วนใหญ่มาจากพืช (Biobased) หรือ อาจจะมีคุณสมบัติในการย่อยสลายทางชีวภาพ (Biodegradable) 

ที่มาและความสำคัญ

          พลาสติกชีวภาพเกิดจากกระบวนการหมักจากวัตถุดิบทางธรรมชาติ วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิต คือ แป้งที่มาจากแหล่งทรัพยากรธรรมชาติที่เกิดขึ้นใหม่ได้ (Renewable resource) ได้แก่ พืชที่มีแป้งเป็นองค์ประกอบหลัก เช่น ข้าวโพด อ้อย มันสำปะหลัง โดยมีกระบวนการผลิตให้พืชละเอียดเป็นแป้ง จากนั้นทำการย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาล และนำไปหมัก (Fermentation) ด้วยจุลินทรีย์ จากนั้นนำไปสังเคราะห์ผ่านกระบวนการทางเคมี และนำมากลั่นในระบบสุญญากาศ จะได้เป็นเม็ดพลาสติกชีวภาพ เพื่อนำไปขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์พลาสติกชีวภาพ

Bioplastic จะแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ พลาสติกที่ย่อยสลายได้และพลาสติกที่ย่อยสลายไม่ได้

1. Biobased คือ พลาสติกที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ มีส่วนผสมหลักในการผลิต คือ พืช หรือก็คือ เป็นพลาสติกที่ทำมาจากพืช เช่น อ้อย ข้าวโพด ที่เป็นวัตถุดิบทดแทน ซึ่งจะไม่เหมือนกับพลาสติกที่เราใช้กันในอดีตที่ทำมาจากผลิตภัณฑ์จากการกลั่นน้ำมันดิบเพื่อให้ได้เม็ดพลาสติก เช่น Bio-PET Bio-PE Bio-Nylon

2. Biodegradable คือ พลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ความสามารถในการสลายตัวทางชีวภาพที่เกิดจากกระบวนการทางเคมี ซึ่งอาจจะเป็นจุลินทรีย์ แบคทีเรีย หรือทางชีวภาพอื่น ๆ ที่เป็นตัวการหลักของการเปลี่ยนรูปแบบของวัสดุประเภทหนึ่งไปเป็นสารทางธรรมชาติ เช่น น้ำ หรือ คาร์บอนไดออกไซด์ โดยการย่อยสลายทางชีวภาพนี้จะมีตัวแปรอื่นเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย เช่น สภาพแวดล้อม (อุณหภูมิ, ความดัน) เช่น PLA Bio-PBS PHA Bio-PBAT

        2.1 Fossil resources พลาสติกที่ได้จากการกลั่นน้ำมัน แต่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เช่น PBAT PBS PVA PCL

ความต้องการของตลาดโลก

          ปัจจุบันพลาสติกชีวภาพมีการผลิตมากกว่า 359 ล้านตันต่อปี คิดเป็นประมาณ 1% ของพลาสติกทั้งหมด ด้วยความต้องการที่เพิ่มมากขึ้น ตลาดของพลาสติกชีวภาพจึงเติบโตขึ้นอย่างต่อเนื่อง พร้อมความหลากหลายที่เพิ่มมากขึ้นอย่างมาก กำลังการผลิตพลาสติกชีวภาพทั่วโลกคาดว่าจะเพิ่มขึ้นจาก 2.11 ล้านตันในปี 2019 แตะที่ตัวเลขประมาณ 2.43 ล้านตันในปี 2567 เนื่องจากพลาสติกชีวภาพถูกนำมาใช้เป็นทางเลือกแทนวัสดุพลาสติกทั่วไปได้เกือบทุกชนิด และทุกการใช้งานที่เกี่ยวข้อง และในอนาคตเมื่อวัสดุพลาสติกชีวภาพสามารถหาซื้อได้ในเชิงพาณิชย์ กำลังการผลิตจะยิ่งมีความหลากหลายมากขึ้นอีกภายใน 5 ปีข้างหน้า

เทรนด์ของพลาสติกชีวภาพ

          เทรนด์ธุรกิจรักษ์โลก ส่งผลให้วัสดุทดแทนอย่าง พลาสติกชีวภาพ (Bioplastics) มีความต้องการสูงขึ้นทั่วโลก ‘อุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพ’ จึงขยายตัวอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะตลาดบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มที่เป็นผลิตภัณฑ์ใช้ครั้งเดียว (Single-use Plastics) ในเอเชีย มีอัตราการเติบโตเฉลี่ยสูงสุดถึง (CAGR) 22% โดยในปัจจุบันตลาดหลักสำหรับบรรจุภัณฑ์พลาสติกชีวภาพ คือ

• ยุโรปตะวันตก เป็นตลาดผู้บริโภครายใหญ่ เนื่องจากพฤติกรรมของประชาชนในยุโรปร้อยละ 75 ยอมจ่ายเงินเพิ่มขึ้น เพื่อซื้อสินค้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เช่น ประเทศเยอรมนี เนเธอร์แลนด์

• อเมริกาเหนือ เป็นพื้นที่ที่มีการใช้บรรจุภัณฑ์พลาสติกมากที่สุดในโลก และเริ่มมีการยกเลิกการใช้บรรจุภัณฑ์พลาสติกในบางพื้นที่ เช่น แคนาดา เม็กชิโก ส่วนสหรัฐฯ มีการงดใช้แล้วในบางรัฐ

• เอเชียแปซิฟิก และโอเชียเนีย ที่ผ่านมาพลาสติกชีวภาพยังไม่เป็นที่นิยม แต่การตื่นตัวตามกระแสและการกระตุ้นผ่านมาตรการจากภาครัฐ ผลักดันให้บางประเทศ เช่น ไต้หวัน จีน (บางมณฑล) ฮ่องกง อินเดีย อินโดนีเซีย อิสราเอล มาเลเซีย โดยเฉพาะเมียนมาร์และบังคลาเทศ เริ่มลดใช้พลาสติกและหาผลิตภัณฑ์ทดแทน โดยในอนาคตเอเชียแปซิฟิกจะเป็นหนึ่งในตลาดที่มีศักยภาพซึ่งจะก้าวมาเป็นผู้นำตลาดแทนยุโรปในอีก 5 ปีข้างหน้า จากอัตราการเติบโตของความต้องการพลาสติกชีวภาพเฉลี่ยสะสมต่อปีถึงร้อยละ 224

          ทั้งนี้ เม็ดพลาสติกชีวภาพที่สามารถผลิตได้จากพืช ได้แก่ ข้าวโพด มันสำปะหลัง หัวบีท อ้อย ข้าวสาลี และข้าวไรย์ ซึ่งที่นิยมมาก คือ มันสำปะหลัง อ้อย และข้าวโพด ล้วนเป็นวัตถุดิบทางการเกษตรที่ประเทศไทยมีศักยภาพในการผลิตสูงอยู่แล้ว

          ปัจจุบัน ด้วยความต้องการพลาสติกชีวภาพจากกระแสรักษ์โลก รวมถึงความพร้อมในศักยภาพการเป็นผู้ผลิตพลาสติกชีวภาพของไทย มีการคาดการณ์แนวโน้มของอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพของไทยว่า จะมีอัตราการขยายตัวที่ค่อนข้างดี และมีคำแนะนำแก่ผู้ประกอบการทั้งอุตสาหกรรมการเกษตรและอุตสาหกรรมแปรรูปพลาสติก ที่สามารถปรับรูปแบบการทำธุรกิจให้เอื้อต่อการผลิตพลาสติกชีวภาพได้ไม่ยาก

  ที่มา : www.salika.co/2019/10/16/bioplastic-industry-new-trend-thailand

มาตรฐานการทดสอบ

          การทดสอบการสลายตัวตามมาตรฐาน ASTM D6400, EN 13432 และ ISO 17088 ภายใต้การควบคุมอุณหภูมิ 55-60 องศาเซลเซียส โดยพลาสติกประเภท PLA และ PBS สามารถสลายตัวได้ด้วยจุลลิทรีย์ในดิน ภายใน 6 เดือน กลายเป็นน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และสารประกอบอินทรีย์มวลชีวภาพ โดยไม่ทิ้งสารตกค้างในสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม ในสภาวะที่ไม่ได้ควบคุมตามมาตรฐาน เช่น การฝังพลาสติกประเภท PLA และ PBS ในดิน หรือในกองปุ๋ยหมักทั่วไป พลาสติกประเภท PLA และ PBS ก็ยังสามารถสลายตัวทางชีวภาพได้ในระยะเวลาประมาณ 6 -24 เดือน โดยความเร็วของการสลายตัวขึ้นอยู่กับ สภาพอากาศ ความชื้น รวมถึงขนาดและความหนาของผลิตภัณฑ์

ในส่วนของประเทศไทยใช้มาตรฐาน มอก. 17088-2555

1.การแตกตัวระหว่างการหมักทางชีวภาพ (Disintegration During Composting) เป็นการกำหนดว่า พลาสติกสามารถแตกตัวได้ภายใต้การควบคุมสภาวะแวดล้อม เป็นเวลา 84 วัน โดยส่วนที่เหลือขนาด 2.0 มิลลิเมตร ต้องไม่เกินร้อยละ 10 ของมวลของแข็งแห้งทั้งหมดที่ใช้ตั้งต้น

2.การแตกสลายทางชีวกาพแบบใช้ออกซิเจนในขั้นสุดท้าย (Ultimate Aerobic Biodegradation) เป็นการกำหนดว่า คาร์บอนออแกนิคในพลาสติกหรือสารเติมแต่งและตัวเติมใดๆ จะต้องเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ที่นำกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ (recovery) ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ไม่น้อยกว่าร้อยละ 90 ของคาร์บอนออแกนิค ภายในระยะเวลาไม่เกิน 180 วัน

3.การไม่เกิดผลเสียต่อความสามารถในการสลายตัวที่ช่วยให้พืชเจริญเติบโต และการปฏิบัติตามข้อกำหนดของภูมิภาคและ / หรือระดับต่างประเทศ ซึ่งกำหนดว่า

•  โลหะและสารพิษในพลาสติก ได้แก่ สังกะสี (Zn) ทองแดง (Cu) นิกเกิล (Ni) แคดเมียม (Cd) ตะกั่ว (Pb) ปรอท (Hg) โครเมียม (Cr) โมลิบดีนัม (Mo) ซีลีเนียม (Se) อาร์ซีนิก (As) ฟลูออรีน (F) ต้องไม่เกินเกณฑ์ที่กำหนด
• ของแข็ง ซึ่งเกิดจากการรีไซเคิลพลาสติก ต้องไม่น้อยกว่าร้อยละ 50 ของมวลของแข็งแห้งทั้งหมด

• การเติบโตของพืช โดยเปรียบเทียบการเติบโตของพืชระหว่างพืชที่ปลูกด้วยปุ๋ยที่ได้จากการทดสอบการแตกตัวระหว่างการหมักพลาสติก กับพืชที่ปลูกด้วยปุ๋ยที่ได้จากการทดสอบการแตกตัวการหมักที่ไม่ใช้พลาสติก ดังนี้ จำนวนเมล็ดพืช ไม่น้อยกว่า ร้อยละ 90 ,ของมวลและมวลแห้งของพืช ไม่น้อยกว่า ร้อยละ 90

ฉลาก Biobased, Biocontent

ฉลากบ่งชี้การสลายตัวได้ทางชีวภาพ

          ภาพต้นอ่อน เป็นฉลากที่เชื่อถือได้ อันแสดงถึงความสามารถในการสลายตัวได้ทางชีวภาพ โลโก้และหมายเลขรับรองที่พิมพ์อยู่บนผลิตภัณฑ์มีส่วนช่วยให้การตัดสินใจเลือกซื้อและทำลายผลิตภัณฑ์ (บรรจุภัณฑ์) ซึ่งกระบวนการรับรองดังกล่าวได้รับการรับรองโดย TUV Austria Belgium ของเบลเยี่ยมและผู้รับรอง DIN CERTCO ของเยอรมัน

ฉลากชีวภาพ

          ปัจจุบันนี้ยังไม่มีข้อกำหนดสำหรับผู้ผลิตในการเปิดเผยปริมาณที่แน่นอนของวัสดุชีวภาพที่ผสมอยู่ในผลิตภัณฑ์ของตนเอง อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตสามารถให้ข้อมูลนี้แก่ผู้บริโภคได้ตามต้องการ ซึ่งนอกจากสามารถพิสูจน์สิทธิทางการตลาดได้แล้วยังช่วยให้มีการตัดสินใจซื้ออย่างชาญฉลาดสำหรับผู้บริโภคที่ใส่ใจสิ่งแวดล้อม

Source : https://productsandsolutions.pttgcgroup.com/th/labels/bioplastics

ประเภทกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่สามารถผลิตจากพลาสติกชีวภาพ