แผ่นฟิล์มชีวภาพคลุมดินจากเซลลูโลสที่สกัดจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พันธกานต์ คำรัง, ปัณณวรรธ สักคุณา

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

จุฑารัตน์ ใจงาม

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ปทุมธานี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2560

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ประเทศไทยมีขยะพลาสติกและโฟมมากถึง 2.7 ล้านตัน เฉลี่ย 7,000 ตันต่อวัน ซึ่งร้อยละ 50 ของขยะพลาสติก พบว่ากำจัดไม่ถูกวิธี และถ้าใช่วิธีฝังกลบขยะพลาสติกและโฟมจะใช้พื้นที่มากกว่าขยะปกติ 3 เท่า หรือหากนำไปเผาทำลาย จะทำลายสิ่งแวดล้อมอย่างมาก รวมไปถึงสารตกค้างในสิ่งแวดล้อม เนื่องจากถุงพลาสติกทำจากเม็ดปิโตรเลียม ทำให้มีการปนเปื้อนของสารตกค้างในดินและน้ำ ส่งผลก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก สาเหตุของภาวะโลกร้อนในปัจจุบัน อีกทั้งโฟมนั้นย่อยสลายไม่ได้ และพลาสติก ใช้เวลาในการย่อยสลายในธรรมชาตินานถึง 450 ปี (คณิต จินดาวรรณ, 2558)

ในปัจจุบันได้มีพลาสติกจำนวนมากมายหลากหลายชนิด เช่น polyolefins, polystyrene และ poly (vinyl chloride) ที่ผลิตมาจาก fossil fuels โดยพลาสติกพวกนี้ได้ถูกใช้และถูกทิ้ง ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาแก่สิ่งแวดล้อมเนื่องจากพลาสติกเหล่านี้ ไม่สามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ ซึ่งขยะพลาสติกเหล่านี้จะถูกกำจัด โดยการเผาให้เป็นเถ้า ซึ่งจะก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์และก๊าซที่เป็นพิษจำนวนมาก แต่ในปัจจุบันก็ได้มีการพัฒนาพลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้ที่ไม่มีการใช้ส่วนประกอบที่เป็นพิษหรือเป็นอันตรายในกระบวนการผลิตและสามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ เนื่องจากถูกผลิตมาจาก renewable resource และ ง่ายต่อการย่อยสลาย ซึ่งก็คือ polylactic acid (PLA)

Polylactic acid (PLA) เป็นพลาสติกชีวภาพ สามารถย่อยสลายได้ เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ ได้ด้วยจุลินทรีย์ในธรรมชาติภายหลังจากการใช้งาน ผลิตมาจากวัตถุดิบที่สามารถผลิตทดแทนขึ้นใหม่ ได้ในธรรมชาติ เช่น ผลิตมาจากพืช เช่น ข้าวโพด มันสำปะหลัง และอ้อย เป็นต้น (จตุพร วุฒิกนกกาญจน์) ซึ่งพลาสติกชนิดนี้สามารถนำไปทำเป็นผลิตภัณฑ์ จำพวก ผลิตภัณฑ์บรรจุ เส้นใยและสิ่งทอ ฟิล์มสำหรับหุ้มอาหาร และฟิล์มสำหรับคลุมดินทางการเกษตร

ฟิล์มคลุมดิน สำหรับใช้คลุมหน้าดิน คลุมแปลงเกษตร มีประโยชน์ในการใช้ควบคุมอุณหภูมิภายในดิน ไม่ให้แปลงดินร้อนอบอ้าวหรือเย็นจนเกินไป ปกป้องหน้าดินจากสภาพอากาศที่แปรปรวน ลดแรงกระแทกจากเม็ดฝนที่ตกหนัก อากาศไหลเวียนได้ดี ไม่อับชื้น ป้องกันและกำจัดวัชพืชได้ ทำให้ลดค่าใช้จ่ายด้านแรงงานและทำให้เกษตรกรสัมผัสหรือใช้สารเคมีในการควบคุมวัชพืชน้อยลง (มหาโชค, 2558) แต่ฟิล์มที่เกษตรกรใช้อยู่เป็นจำนวนมาก คือฟิล์มพลาสติกชนิดที่ย่อยสลายเองไม่ได้ ทำให้เมื่อหมดอายุการใช้งานต้องกำจัดทิ้งด้วยวิธีการเผา ทำให้เป็นมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

ด้วยเหตุผลข้างต้นทำให้ผู้จัดทำโครงงานจึงมีความสนใจที่จะผลิตฟิล์มชีวภาพสำหรับคลุมหน้าดินที่สามารถย่อยสลายเองได้โดยธรรมชาติด้วยวิธีฝังกลบ เพื่อที่ไม่เป็นมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม และช่วยลดเวลาในการเก็บฟิล์มคลุมดินที่หมดอายุแล้วของเกษตรกร โดยการผลิตจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร โดยที่เลือกมาใช้คือ เปลือกข้าวโพด เนื่องจากเป็นสิ่งเหลือทิ้ง ที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้น้อย อีกทั้งมีเซลลูโลสอยู่ในปริมาณมาก ซึ่งเหมาะแก่การขึ้นรูปฟิล์ม