การใช้แผ่นฟิล์มชีวภาพจากเซลลูโลสที่เป็นผลพลอยได้จากกระบวนการหมักคอมบูชาในการพัฒนาเป็นต้นแบบวัสดุปลูกทดแทนพลาสติก
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
จิตราภรณ์ โดยอาษา, ศุภัชญา หนูเล็ก
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ศุภกร ไทยมา, นพดล แกมเพชร
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
พลาสติกใช้ครั้งเดียวทิ้ง (Single-use plastic) จะกลายเป็นขยะพลาสติกที่ถูกสร้างจากภาคการเกษตรในปริมาณมากถึง 500 ล้านตันต่อปี ส่งผลให้ในปัจจุบันมีการใช้วัสดุทางเลือกทดแทนเพื่อลดปัญหาขยะพลาสติก เช่น พลาสติกชีวภาพจากเซลลูโลสที่ผลิตจากพืชที่มีโครงสร้างมีความแข็งแรง แต่ในการสกัดเซลลูโลสมีขั้นตอนซับซ้อนและใช้สารเคมีปริมาณมาก จากการค้นคว้าพบว่ามีวัสดุจากแหล่งอื่นที่น่าสนใจ คือ เซลลูโลสที่ได้จากกระบวนการหมักด้วยจุลินทรีย์ ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่าเซลลูโลสจากพืชใช้ระยะเวลาและปริมาณสารเคมีในการสกัดน้อยกว่าการผลิตเซลลูโลสจากพืช จากการศึกษาเอกสารที่เกี่ยวข้องพบว่าคอมบูชาเป็นชาหมักที่เกิดจากการหมักชาร่วมกับจุลินทรีย์บางชนิดที่มีคุณสมบัติสามารถสร้างเซลลูโลสซึ่งเป็นผลพลอยได้จากชั้นสโคบี (Scoby) ที่เกิดขึ้น ด้วยเหตุผลดังกล่าวคณะผู้วิจัยมีความสนใจที่จะประยุกต์ใช้แผ่นฟิล์มชีวภาพจากเซลลูโลสที่เป็นผลพลอยได้จากกระบวนการหมักคอมบูชาในการพัฒนาเป็นแผ่นคลุมดินทดแทนพลาสติก ในการศึกษาจะมีการทดลองหมักคอมบูชาในสภาวะที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ชั้นฟิล์มในปริมาณสูงสุด เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการหมักคอมบูชาที่ส่งผลต่อการสร้างชั้นฟิล์ม จากนั้นนําชั้นฟิล์มผ่านกระบวนการทำให้เป็นเซลลูโลสบริสุทธิ์ นําเซลลูโลสที่ได้ผสมกับพอลิเมอร์ธรรมชาติในอัตราส่วนที่แตกต่างกันขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิล์มชีวภาพแล้วทำการเชื่อมขวาง (Cross-link) เพื่อศึกษาอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างเซลลูโลสกับพอลิเมอร์ธรรมชาติในการขึ้นรูปแผ่นฟิล์ม ทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพของแผ่นฟิล์มแล้วจึงนําแผ่นฟิล์มชีวภาพที่มีคุณสมบัติที่เหมาะสมไปพัฒนาเป็นแผ่นคลุมดินทดแทนพลาสติกซึ่งย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ มีคุณสมบัติกักเก็บความชื้น และเหมาะสมกับการเจริญเติบโตของพืช ซึ่งจะช่วยลดปริมาณขยะพลาสติกจากภาคการเกษตรและสร้างคุณค่าให้กับผลิตภัณฑ์เหลือทิ้งจากกระบวนการหมักคอมบูชาได้