ถุงพลาสติกที่เราใช้รองรับสินค้าและอาหาร ผลิตจากเม็ดพลาสติกจากอุตสาหกรรมปิโตรเคมีที่ใช้เพลิงฟอสซิลคือ พวก น้ำมัน ถ่านหิน หรือ ก๊าซธรรมชาติ เป็นวัตถุดิบการผลิตถุงพลาสติกสามารถทำได้อย่างรวดเร็ว ในปริมาณมากและด้วยต้นทุนที่ต่ำ เมื่อนำมาใช้จะมีอายุการใช้งานสั้นและส่วนใหญ่เป็นการใช้เพียงครั้งเดียว โดยเฉพาะถุงขนาดเล็กและบางถุงที่ผ่านการใช้งานแล้วและถูกนำไปทิ้งจะเป็นภาระในการเก็บขน และจัดการเป็นอย่างมากเนื่องจากคุณลักษณะที่เบาบาง และมีปริมาณมากปะปนกับมูลฝอยประเภทอื่นๆ จะทำให้การย่อยสลายมูลฝอย เป็นไปได้ยากมากยิ่งขึ้น ในกิจวัตประจำวันของเราเกี่ยวข้องกับพลาสติกเป็นอย่างมาก ไม่ว่าในเมืองใหญ่หรือแม้แต่ในชนบทห่างไกลก็ยังต้องพึงพา การใช้ถุงพลาสติกในชีวิต ประจำวันอย่างมากมาย
พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ หรือ BIOPLASTIC จะมีสมบัติต่างๆ ในการใช้งาน เช่นเดียวกับพลาสติกโดยทั่วไปที่ผลิตจากปิโตรเคมี แต่จะมีความแตกต่างกันตรงที่เมื่อทิ้งพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพนี้ไปเป็นขยะซึ่งจะอยู่ในสภาวะที่เหมาะสมคือมีแบคทีเรียและเอนไซม์ พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ก็จะเกิดการย่อยสลายได้ ซึ่งผู้บริโภคบางรายที่กลัวว่าพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพนี้จะเกิดการย่อยสลายไปในขณะที่ใช้งานทำให้อายุการใช้งานสั้นไม่คุ้มค่าในการใช้งานนั้น ก็ไม่ต้องกังวลในจุดนี้อีกต่อไป เพราะตราบใดที่เราไม่ทิ้งพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพนี้ให้เป็นขยะโดยเฉพาะเมื่อถูกฝังกลบ ในสภาวะที่เหมาะสมกับการย่อยสลาย ก็จะไม่เกิดการย่อยสลาย
พลาสติกชีวภาพ ( BIOPLASTIC ) ที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ จึงเป็นทางเลือกที่มีแนวโน้มการเติบโตสูงตามกระแสโลกที่ต้องการผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งหลาย ๆ ประเทศเริ่มจำกัดการใช้พลาสติกและเร่งส่งเสริมการผลิตพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ พร้อมทั้งสนับสนุนให้มีการวิจัยเพื่อใช้พืชหรือชีววัตถุที่เหมาะสมในการผลิตพลาสติกชีวภาพทดแทนพลาสติกทั่วไป โดยที่เราสามารถใช้ประโยชน์จากพลาสติกชีวภาพได้เช่นเดียวกับพลาสติกจากปิโตรเคมี ที่สำคัญไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายและไม่ก็ให้เกิดขยะมูลฝอยที่ย่อยสลายไม่ได้ เป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกับตัวเราและเป็นการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมอีกด้วย
พลาสติกชีวภาพ (Bioplastic)
พลาสติกชีวภาพที่สำคัญ มี 3 ชนิด คือ
1. พอลีแลคติคแอซิด (Polylactic Acid) หรือ PLA
วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิต Polylactic Acid (PLA) คือแป้งที่มาจากทรัพยากรธรรมชาติที่เกิดขึ้นใหม่ได้ (renewable resource) ซึ่งได้แก่พืชที่มีแป้งเป็นองค์ประกอบหลัก เช่น ข้าวโพด และมันสำปะหลัง โดยมีกระบวนการผลิตเริ่มต้นจากการบดหรือโม่พืชนั้นให้ละเอียดเป็นแป้ง จากนั้นทำการย่อยแป้งให้ได้เป็นน้ำตาล และนำไปหมัก (fermentation)ด้วยจุลินทรีย์เกิดเป็น Lactic Acid ซึ่งมีกรรมวิธีคล้ายกับการหมักเบียร์ จากนั้นนำ Lactic Acid ที่ได้มาผ่านกระบวนการทางเคมี เพื่อเปลี่ยนโครงสร้างให้เป็นสารใหม่ที่มีโครงสร้างทางเคมีเป็นวงแหวนเรียกว่า lactide หลังจากนั้นนำมากลั่นในระบบสุญญากาศเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างได้เป็นโพลิเมอร์ของ lactide ที่เป็นสายยาวขึ้นเรียกว่า Polylactic Acid (PLA) ซึ่งการกำหนดความยาวของสายโพลิเมอร์ให้ได้ตามที่ต้องการจะเป็นสิ่งที่ทำให้คุณสมบัติของ PLA เปลี่ยนไปตามลักษณะการใช้งาน ทั้งนี้ PLA สามารถนำไปเป็นวัตถุดิบในการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกได้เช่นเดียวกับเม็ดพลาสติกจากปิโตรเลียม อีกทั้ง PLA ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือมีความใส ไม่ย่อยสลายในสภาพแวดล้อมทั่วไป แต่สามารถย่อยสลายได้เองเมื่อนำไปฝังกลบในดิน
2. พอลีไฮดรอกซีอัลคาโนเอท (Polyhydroxyalkanoates) หรือ PHAs
เป็นสารพอลีเมอร์ตั้งต้นที่สามารถนำมาใช้ผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้โดยบริษัท Metabolix Inc. ประเทศสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาเทคโนโลยีการผลิต PHAs ได้ในระดับอุตสาหกรรม วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิต Polyhydroxyalkanoates (PHAs) คือ แป้งหรือน้ำตาลที่มาจากทรัพยากรธรรมชาติที่เกิดขึ้นใหม่ได้ (renewable resource) ซึ่งได้แก่ พืชที่มีแป้งหรือน้ำตาลเป็นองค์ประกอบหลัก เช่น ข้าวโพด มันสำปะหลังและอ้อย เป็นต้น โดยมีกระบวนการผลิตเริ่มต้นจากการบดหรือโม่พืชนั้นให้ละเอียดเป็นแป้ง จากนั้นทำการย่อยแป้งให้ได้เป็นน้ำตาล และนำไปหมัก (fermentation) ด้วยจุลินทรีย์ชนิดพิเศษชื่อ Eschericia Coli ซึ่งกินน้ำตาลเป็นอาหาร และสามารถเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของน้ำตาลภายในตัวจุลินทรีย์เองเป็น PHAs ซึ่งสามารถแยกออกมาได้โดยการกะเทาะแยกเปลือกนอกหุ้มจุลินทรีย์ออก เนื่องจาก PHAs มีช่วงอุณหภูมิในการหลอมเหลว (Tm) ที่กว้างตั้งแต่ 50 – 180 °C จึงทำให้มีคุณสมบัติในการนำไปเป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตภัณฑ์พลาสติกได้หลากหลาย เช่น การขึ้นรูปเป็นฟิล์ม การฉีดและการเป่า
3. โพรเพนไดออล Propanediol (PDO)
สำหรับผลิตเส้นใยชีวภาพสำหรับอุตสาหกรรมสิ่งทอ (Bio-Fiber : SoronaTM) PDO เป็นสารเคมีตั้งต้น (monomer) อีกชนิดหนึ่งซึ่งผลิตขึ้นโดยอาศัยแป้งจากทรัพยากรธรรมชาติที่เกิดขึ้นใหม่ได้ เช่น ข้าวโพด และมันสำปะหลัง ซึ่งกระบวนการผลิตจะคล้ายกับการผลิต PLA โดยเริ่มจากการย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาล และทำการใช้สารเร่งปฏิกิริยาชนิดชีวภาพ (biocatalyst) เพื่อเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็น PDO ซึ่งสามารถนำไปเป็นสารตั้งต้นในการผลิตเส้นใยชีวภาพที่เรียกว่า SoronaTM ซึ่งเป็นชื่อทางการค้าของบริษัท ดูปองท์ สหรัฐอเมริกา โดยเส้นใย SoronaTM นี้มีคุณสมบัติยืดหยุ่นได้ดี มีความอ่อนนุ่ม แห้งได้เร็ว และสามารถย้อมติดสีได้ดี หากแต่ในปัจจุบันด้วยคุณสมบัติทางโมเลกุลของพอลิเมอร์ที่มีขนาดใหญ่จึงทำให้เส้นใย SoronaTM ไม่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ อย่างไรก็ตามเส้นใย SoronaTM เป็นวัสดุชนิดใหม่ที่เกิดจากการใช้วัตถุดิบธรรมชาติที่สามารถเกิดทดแทนได้อีกชนิดหนึ่ง
