7 วัสดุทางเลือกที่นักออกแบบใช้สร้างผลิตภัณฑ์ที่ยั่งยืน
Materials & Application

7 วัสดุทางเลือกที่นักออกแบบใช้สร้างผลิตภัณฑ์ที่ยั่งยืน

  • 08 Apr 2022
  • 251

เนื่องในวันคุ้มครองโลก หรือ Earth Day เราได้รวบรวม 7 วัสดุ ที่นักออกแบบควรนำมาใช้ทดแทนวัสดุที่ก่อให้เกิดมลพิษ อย่างพลาสติก คอนกรีต หรือหนังสัตว์ เพื่อที่จะลดผลกระทบต่อสภาวะอากาศที่เปลี่ยนแปลง 

จากผลการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้พบว่าวัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้นในขณะนี้มีน้ำหนักมากกว่ามวลรวมของชีวมวลในโลก นั่นจึงทำให้นักออกแบบเริ่มตระหนักถึงผลกระทบที่ผลิตภัณฑ์ที่พวกเขาออกแบบมีผลต่อโลกใบนี้

ตั้งแต่การใช้วัสดุหมุนเวียนที่กักเก็บคาร์บอน เช่น ไม้ก๊อก สาหร่าย และน้ำยาง ไปจนถึงการนำเศษอาหารเหลือทิ้งให้มาทำเป็นบรรจุภัณฑ์อาหาร สิ่งที่ผู้คนกำลังให้ความสนใจในตอนนี้คือวงจรชีวิตทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ ซึ่งรวมถึงแหล่งที่มาของวัตถุดิบและวิธีการนำกลับมาใช้ใหม่ รีไซเคิล หรือคืนสู่ธรรมชาติ เมื่อผลิตภัณฑ์หมดอายุการใช้งานในท้ายที่สุด

1. หนังจากราไมซีเลียม

ในขณะที่อุตสาหกรรมแฟชั่นต้องการมองหาวัสดุทดแทนการใช้หนังสัตว์ และหนังเทียม แบรนด์ดังจำนวนมากต่างก็พยายามหาวัสดุทางเลือกมาทดแทน ซึ่งก็คือ “ไมซีเลียม” ที่มีลักษณะโครงสร้างคล้ายรากซึ่งราใช้ในการเติบโต

หนังที่เพาะจากการเลี้ยงสปอร์ราในห้องปฏิบัติการจะเกิดการแผ่ขยายเป็นแผ่นด้วยการสร้างเส้นใยสานเชื่อมไปมา จากนั้นนำไปฟอกและย้อมสีเพื่อทำให้มีรูปลักษณ์และความรู้สึกสัมผัสเหมือนหนังสัตว์จริง ๆ 

บริษัทที่ผลิตวัสดุชีวมวลอ้างว่า หนังจากราไมซีเลียมนี้ปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปริมาณน้อยกว่า และใช้ทรัพยากรธรรมชาติน้อยกว่ากระบวนการผลิตหนังสังเคราะห์และการเลี้ยงปศุสัตว์ หรือเพียงประมาณ 14% จากกิจกรรมทั้งหมดของคนหนึ่งคน 

เพียงแค่ 2 เดือนที่ผ่านมา Hermes ก็เปิดตัวกระเป๋าที่ทำจากวัสดุหนังไมซีเลียม นักออกแบบชาวอังกฤษ Stella McCartney ใช้หนังไมซีเลียมในการสร้างสรรค์ชุดเสื้อผ้า และ Adidas เปิดตัวรองเท้า รุ่น Stan Smith ที่ทำจากหนังไมซีเลียม ซึ่งบริษัทพยายามเร่งกำลังการผลิตและเตรียมปล่อยสู่ตลาด

 

2. ลาเท็กซ์ 

ลาเท็กซ์ เป็นวัสดุธรรมชาติที่ได้มาจากการกรีดต้นยางเพื่อให้ได้น้ำยางสีขาวและนำไปผ่านกระบวนการ ซึ่งการเก็บน้ำยางเป็นการกรีดบาง ๆ ที่เปลือกไม้มากกว่าการล้มต้นยางทั้งต้น นั่นจึงทำให้ลาเท็กซ์จัดได้ว่าเป็นวัสดุหมุนเวียน 

ด้วยคุณสมบัติที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม นักออกแบบจึงเริ่มหันมาใช้วัสดุทางเลือกที่ยั่งยืนนี้แทนหนังสัตว์ และวัสดุจากน้ำมันปิโตรเลียม 

แฟชั่นดีไซเนอร์อย่าง Harikrishnan และ Fredrik Tjærandsen ใช้วัสดุนี้แทนยางสังเคราะห์หรือโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) ในขณะที่ Molly Younger ดีไซเนอร์ชาวออสเตรเลียก็เลือกใช้ลาเท็กซ์แทนหนังสัตว์ในการทำคอลเล็กชันกระเป๋าที่ให้ผิวสัมผัสเหมือนหนังเช่นกัน

ในอุตสาหกรรมเฟอร์นิเจอร์ นักออกแบบผสมลาเท็กซ์กับวัสดุธรรมชาติเพื่อทดแทนเบาะโฟม ที่ทำมาจากพลาสติกโพลียูรีเทนซึ่งไม่สามารถรีไซเคิลได้ นักออกแบบ Nina Edwards Anker ได้ผสมลาเท็กซ์กับถั่วเลนทิลในการผลิตโซฟา Beanie ในขณะที่ Richard Hutten ใช้ลาเท็กซ์และเส้นใยมะพร้าวเพื่อตกแต่งระบบที่นั่ง Blink ในสนามบิน Schiphol ในอัมสเตอร์ดัม 

3. วัสดุทดแทนคอนกรีต

คอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก ในขณะที่กระบวนการผลิตคอนกรีตจะปล่อยก๊าซ CO2 ปีละ 8% ของปริมาณการปล่อยก๊าซ CO2 ทั้งหมดในโลก

ในการแก้ปัญหานี้ นักวิจัยวัสดุได้พัฒนาวัสดุทดแทนที่แตกต่างกัน หนึ่งในนั้นคือ Finite ที่ทำจากทรายในทะเลทรายแทนที่จะเป็นทรายสำหรับการก่อสร้าง และผู้พัฒนากล่าวว่าวัสดุนี้มี “คาร์บอนฟุตพรินต์ในปริมาณที่น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของคอนกรีตทั่วไป”

สตูดิโอในลอนดอนชื่อว่า Newtab-22 ได้สร้างหินทะเลที่มีลักษณะเหมือนคอนกรีต โดยใช้ตัวประสานธรรมชาติและเปลือกหอยที่เหลือจากอุตสาหกรรมอาหารทะเล ซึ่งจะมีแคลเซียมคาร์บอเนตมาก แคลเซียมคาร์บอเนตนี้เป็นสารประกอบหลักในซีเมนต์ซึ่งเป็นส่วนประกอบของคอนกรีต

Brigitte Kock และ Irene Roca Moracia นักศึกษาจาก Central Saint Martins ได้สร้างกระเบื้อง “คอนกรีตชีวภาพ” จากชนิดพันธุ์รุกราน (Invasive Species) เพื่อส่งเสริมการกำจัดและช่วยสร้างความหลากหลายทางชีวภาพให้กับระบบนิเวศ

4. พลาสติกชีวภาพจากสาหร่าย

พลาสติกชีวภาพถูกประกาศว่าเป็นทางออกของการแก้ปัญหาวิกฤตพลาสติกมานานแล้ว แต่นักสิ่งแวดล้อมก็ยังได้แสดงความกังวลเกี่ยวกับการนำโพลีแลคติกแอซิด (PLA) มาใช้เป็นจำนวนมาก ซึ่งเป็นพลาสติกชีวภาพที่ใช้กันทั่วไป ทำมาจากข้าวโพด อ้อย และพืชชนิดอื่น ที่ต้องการพื้นที่กว้างในการเพาะปลูก ซึ่งก่อให้เกิดการทำลายสิ่งแวดล้อมและทำให้เกิดวิกฤตห่วงโซ่อาหารจากจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้น  

นักออกแบบได้เริ่มทดลองพลาสติกชีวภาพจากสาหร่ายทะเลไว้เป็นอีกทางเลือกหนึ่ง ซึ่งสาหร่ายทะเลเป็นแหล่งธรรมชาติที่มีมากและหมุนเวียนได้ อีกทั้งยังกักเก็บคาร์บอนจากชั้นบรรยากาศได้ตลอดชีวิตของมัน 

“3 ใน 4 ส่วนของพื้นที่บนโลกนี้เป็นมหาสมุทร” นักออกแบบ Charlotte McCurdy กล่าวกับ Dezeen “ถ้าเราต้องการเลิกพึ่งพาคาร์บอนที่มาจากซากฟอสซิล นี่จึงเป็นโอกาสที่เราไม่ควรมองข้ามที่จะเปลี่ยนคาร์บอนที่กักเก็บในสาหร่ายให้เป็นวัสดุที่ทนทาน”

McCurdy ได้ผลิตเลื่อมประดับชุดและเสื้อกันฝนที่ทำจากพลาสติกชีวภาพจากสาหร่าย ในขณะที่ มีการนำวัสดุไปใช้ทำสกี บรรจุภัณฑ์อาหารและเส้นใยสำหรับการพิมพ์สามมิติ

5. ขยะจากเศษอาหาร

กระแสการนำขยะกลับมาใช้ใหม่เป็นก้าวที่สำคัญในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจหมุนเวียน วัสดุถูกนำมาใช้ซ้ำและไม่มีเศษเหลือทิ้ง มีนักออกแบบจำนวนมากที่พยายามเปลี่ยนผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มโดยเฉพาะ เนื่องจากผลิตภัณฑ์เหล่านี้นับเป็นขุมทรัพย์ธรรมชาติที่ล้ำค่า 

ท่ามกลางส่วนผสมที่มีประโยชน์มากที่สุดคือ เปลือกหอยทะเล ซึ่งมีโพลีเมอร์ชีวภาพที่เรียกว่า ไคติน ที่นักออกแบบเคยใช้ทำบรรจุภัณฑ์พลาสติกชีวภาพและใช้ผสมรวมกับผงกาแฟที่เหลือทิ้งเพื่อสร้างเป็นหนังทดแทน 

มีการนำเศษเหลือทิ้งจากโรงฆ่าสัตว์ เช่น เลือด ผิวหนัง และกระดูกของสัตว์ มาใช้สร้างเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในบ้านและบรรจุภัณฑ์อาหาร (รูปด้านบน) รวมทั้งรองเท้าจากหนังชีวภาพ 

ในทำนองเดียวกัน ขยะพืชผักและผลไม้ถูกเปลี่ยนเป็นถ้วยพลาสติกชีวภาพ บรรจุภัณฑ์และหนังทดแทน เช่น Piñatex ในขณะที่วิศวกรชาวฟิลิปปินส์ Carvey Ehren Maigue เปลี่ยนขยะจากเศษอาหารให้เป็นแผงโซลาร์ ซึ่งสามารถสร้างพลังงานสะอาดจากแสงยูวีได้ 

6. ไม้คอร์ก

คอร์ก วัสดุที่ได้มาจากเปลือกนอกของต้นโอ๊ค กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในหมู่นักออกแบบ เพราะมันสามารถย่อยสลายได้ รีไซเคิลได้ และสามารถฉีกเป็นแผ่นยาวจากต้นไม้โดยไม่ต้องตัดต้นไม้ ทำให้ยังสามารถกักเก็บคาร์บอนอยู่ได้ 

สำหรับการผลิตไม้คอร์กทุก 1 ตัน ป่าโอ๊คที่ใช้ทำไม้คอร์กนั้นจะกักเก็บ CO2 ได้ประมาณ 73 ตัน ทำให้วัสดุมีประสิทธิภาพเป็น “คาร์บอนติดลบ”

นอกจากนี้ ยังใช้เป็นวัสดุหุ้มในอาคารสถาปัตยกรรม Jasper Morrison ใช้ชิ้นส่วนที่เหลือจากการผลิตจุกไม้คอร์กสำหรับไวน์เพื่อที่จะทำเฟอร์นิเจอร์ ในขณะที่ Tom Dixon ได้ใช้วิธีเผาไม้คอร์กเพื่อสร้างคอลเล็กชันคอร์กที่ “ดูดซับเสียง กันไฟ และต้านทานน้ำ” 

Digitalab สตูดิโอจากประเทศโปรตุเกส ได้ใช้วิธีปั่นวัสดุให้เป็นเส้นด้ายและทอเพื่อที่จะสร้างคอลเล็กชันของโคมไฟและของใช้ในบ้าน

7. แบคทีเรียนาโนเซลลูโลส

อีกหนึ่งทางเลือกของหนังทดแทนคือ นาโนเซลลูโลสจากแบคทีเรีย (BNC) ซึ่งผลิตโดยการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียร่วมกับยีสต์ ที่รู้จักกันดีคือ SCOBY และใช้เพื่อทำชาหมักคอมบูชา

วัสดุต้องผ่านกระบวนการฟอกและย้อมเพื่อสร้างหนังชีวภาพ ซึ่งนักวัสดุศาสตร์ Theanne Schiros อ้างว่า สามารถลดคาร์บอนฟุตพรินต์ได้มากถึง 97% ต่ำกว่าหนังเทียมโพลียูรีเทน (PU) และจะย่อยสลายด้วยการหมักปุ๋ยในบ้านได้ในเวลาไม่กี่เดือน 

ก่อนหน้านี้ Schiros ใช้วัสดุนี้ในการผลิตรองเท้าผ้าใบ ร่วมกับแบรนด์สตรีทแวร์จากนิวยอร์ก Public School ในขณะที่สตูดิโอ Lionne van Deursen ใช้ BNC ในการใช้แผ่นหนังนี้ทำโคมไฟที่ให้แสงเงาของไฟ 

Rosie Broadhead นักศึกษาจาก Central Saint Martins และทีมจาก MIT Media Lab และ Royal College of Art ได้ใช้แบคทีเรียที่ยังมีชีวิตนี้ในการสร้างเสื้อผ้าซึ่งลดกลิ่นจากร่างกายหรือลดปฏิกิริยากับเหงื่อ

 

อ้างอิง 

บทความ “Seven key materials designers are relying on to create more sustainable products” 

https://www.dezeen.com/2021/04/22/sustainable-materials-design-earth-day