BioPlastic กับอุตสาหกรรมยานยนต์


เมื่อกล่าวถึง Bioplastic เราคงได้ยินกันมาซักระยะหนึ่งแล้วและเป็นที่นิยมในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา มีการนำมาใช้งานในหลาย ๆ อุตสาหกรรมการผลิตเพื่อลดการใช้งานวัสดุสังเคราะห์ไฮดรอคาร์บอนที่ไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม หนึ่งในนั้นคืออุตสาหกรรมยานยนต์ ตัวอย่างการใช้งานล่าสุดว่ามีอยู่ในลักษณะไหนบ้างเราติดตามได้ในบทความนี้

หนึ่งในข้อดีของ Bioplastic เมื่อนำมาใช้กับชิ้นส่วนภายในรถยนต์คือความทนทานต่อการสาเคมีจากครีมต่าง ๆ ที่ผู้ขับหรือผู้โดยสารใช้และติดมือหรือแขนมา ปกติถ้าเป็นพลาสติกจากปิโตรเคมีทั่วเป็นส่วนประกอบของชิ้นส่วนภายก็มักจะมีปัญหาสีด่างหรือหลุดลอกบ่อยครั้ง ปัญหานี้เกิดขึ้นเป็นประจำและทางผู้ผลิตรถยนต์ไม่สามารถรับเคลมได้ถึงแม้ว่าอยู่ในระยะรับประกันเพราะเกิดจากการใช้งาน หากชิ้นส่วนเป็น Bioplastic จะไม่เกิดปัญหาลักษณะนี้ นอกจากนี้ตัว Bioplastic ยังมีคุณสมบัติที่ไม่เกิดการสะท้อนผิวเป็นสีรุ้งเหมือนกับพลาสติกที่ผลิตจากสารไฮโดรคาร์บอนทำให้การสะท้อนสีพื้นผิวจะออกมาดูใสกว่าเหมาะกับการทำหน้าจอสัมผัสของอุปกรณ์ต่าง กระบวนการผลิตของ Bioplastic ยังทำได้ง่ายเพราะมีความสามารถในการไหลในแม่พิมพ์ได้ดี ผลิตชิ้นส่วนบาง ๆ ได้ง่าย เป็นเงางามและตอบสนองต่อสีที่ผสมเข้าไปได้ดี

การผลิต Bioplastic ทั่วโลก ในอุตสาหกรรมยานยนต์และขนส่งในปี 2019
รูป 1 : กราฟการผลิต Bioplastic ทั่วโลก ในอุตสาหกรรมยานยนต์และขนส่งในปี 2019 ยังมีปริมาณไม่สูงมากนัก

ชิ้นส่วนตัวถังรถยนต์จากวัสดุชีวภาพ

ในปี 2017 กลุ่มนักศึกษาที่เรียกตัวเองว่า TU/Ecomotive จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Eindhoven ประเทศเนเธอแลนด์ได้ผลิตรถยนต์ทั้งคันจาก Bioplastic และวัสดุธรรมชาติได้สำเร็จเป็นครั้งแรกได้สร้างความฮือฮาให้กับวงการรถยนต์พอสมควรและนำมาโชว์ในงานแข่งขันรถยนต์ประหยัดพลังงานที่ประเทศอังกฤษ โดยรถยนต์ต้นแบบคันนี้มีชื่อเรียกว่า LINA ประกอบไปด้วยโครงรถและชิ้นส่วนภายใน ที่ทำจาก Bioplastic จากชานอ้อยและปอ แล้วขึ้นรูปเป็นรังผึ้ง Composite (ดูรปที่ 3) ทำให้มีน้ำหนักเพียง 300 กิโลกรัมไม่รวมแบตเตอรี่ (โครงช่วงล่างหรือแชสซิสยังเป็นอลูมิเนียม) ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าแบบ EV ทำความเร็วได้ประมาณ 80 กม/ชั่วโมง

LINA รถยนต์คันแรกที่สร้างจากวัสดุธรรมชาติในชิ้นส่วนตัวถังและชิ้นส่วนภายในทั้งหมด
รูป 2 : LINA รถยนต์คันแรกที่สร้างจากวัสดุธรรมชาติในชิ้นส่วนตัวถังและชิ้นส่วนภายในทั้งหมด
รังผึ้งคอมโพสิตที่ใช้ใยไฟเบอร์จากชานอ้อยและปอ
รูป 3: รังผึ้งคอมโพสิตที่ใช้ใยไฟเบอร์จากชานอ้อยและปอแต่มีความแข็งแรงเท่ากับไฟเบอร์ใยแก้ว (เครดิตจาก HOWDO Creative Direction)

จากนั้นในปีถัดมาปี 2018 นักศึกษากลุ่มเดียวกันได้ผลิตรถยนต์ต้นแบบอีกรุ่นที่พัฒนาต่อจากเดิม ชื่อว่า NOAH เป็นรถยนต์ไฟฟ้า EV เช่นกัน ครั้งนี้สามารถทำความเร็วได้ถึง 110 กม/ชั่วโมง น้ำหนักเพียง 350 กิโลกรัมไม่รวมแบตเตอรี่ ซึ่งวัสดุที่ใช้สร้างใช้พื้นฐานเดียวกันกับ LINA คือใช้รังผึ้ง Composite ที่ผลิตจาก Bioplastic ประกอบกันรวมถึงแชสซีด้วย ทั้งสองรุ่นสามารถจดทะเบียนเพื่อขับใช้งานในเนเธอร์แลนด์ได้เหมือนรถยนต์ทั่วไป รถยนต์ทั้งสองรุ่นที่กล่าวมานี้เป็นตัวอย่างของการเริ่มต้นของการนำวัสดุธรรมชาติมาใช้งานในอุตสาหกรรมรถยนต์ ทำให้อุตสาหกรรมรถยนต์เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ลดภาพการเป็นต้นเหตุของมลพิษหลาย ๆ ด้านลงไปได้และสามารถนำไปต่อยอดโดยเข้าสู่กระบวนการผลิตจริงในอนาคตหากได้รับการสนับสนุนจากเอกชนที่เกี่ยวข้องและต้นทุนการผลิตต่างๆ ลดลงจากเดิม

NOAH รถยนต์ต้นแบบรุ่นที่ 2 โดยกลุ่มนักศึกษา TU/Ecomotive จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Eindhoven ประเทศเนเธอแลนด์
รูป 4 : NOAH รถยนต์ต้นแบบรุ่นที่ 2 โดยกลุ่มนักศึกษา TU/Ecomotive จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Eindhoven ประเทศเนเธอแลนด์

สีผสมชิ้นส่วนภายในรถยนต์จากเซลลูโลส

ผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมยานยนต์อีกตัวหนึ่งที่ถือว่าสร้างผลกระทบกับสิ่งแวดล้อมที่ต้องการปรับปรุงให้มีส่วนประกอบจากธรรมชาติมากขึ้นคือสีที่ใช้สำหรับพื้นผิวบนชิ้นส่วนพลาสติกต่าง ๆ โดยเฉพาะชิ้นส่วนภายในห้องโดยสาร เช่น คอนโซลหน้าทั้งชุด เมื่อปลายปี 2019 บางท่านอาจจะเคยเห็นข่าวจากผู้ผลิต Bioplastic และ สีพลาสติก รายหนึ่งจากสหรัฐอเมริกามีผลิตภัณฑ์สีและไบโอพลาสติกที่ใช้เซลลูโลสแทนการสารสังเคราะห์จากน้ำมันปิโตรเคมีจำพวก โพลีคาร์บอเนต, ABS, PC-ABS ด้วยราคาที่เท่ากัน เซลลูโลสคือสารอินทรีย์จากกลูโคสมันคือโพลิเมอร์ชีวภาพนั่นเอง ผลิตภัณฑ์จากซัพพลายเออร์รายนี้ใช้สัดส่วนของเซลลูโลสถึง 42-46 เปอร์เซ็นต์ที่ผ่านการรับรองมาตรฐาน USDA (US Department of Agriculture) เรียบร้อยแล้วอีกด้วย ผู้ผลิตรถยนต์หลายค่ายได้ใช้ผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตรายนี้ทั้งชุดคอนโซลหน้า ชิ้นส่วนจอสัมผัส และสีที่ใช้กับชิ้นส่วนภายในรถยนต์ต่าง ๆ

คอนโซลหน้าที่ใช้สีจากส่วนผสมธรรมชาติ Bio-Based
รูป 5 : คอนโซลหน้าที่ใช้สีจากส่วนผสมธรรมชาติ Bio-Based

เมื่อย้อนกลับไปดูจากรูปที่ 1 จะเห็นว่าการใช้งาน Bioplastic ในอุตสาหกรรมรถยนต์และขนส่งยังมีสัดส่วนที่ไม่มากนักเมื่อเทียบกับอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์นั่นหมายความว่ายังมีโอกาสเติบโตได้อีกมาก หากเรามีความพยายามเปลี่ยนการใช้วัสดุที่ไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมไปสู่สารจากธรรมชาติหรือของเหลือใช้จากการใช้งานประเภทอื่นเพิ่มขึ้น การสร้างนวัตกรรมต่าง ๆ จากนักวิจัยรุ่นใหม่และรุ่นเก่าทำให้ความหวังในการมีสภาพแวดล้อมที่ดีขึ้นก็ยังพอมีโอกาสอยู่ ถึงแม้ว่าปัจจุบันวิถีผู้คนปัจจุบันยังต้องอาศัยอยู่ในสภาวะที่รอบตัวเราเต็มไปด้วยมลพิษก็ตาม


Source: นิตยสาร Green Network ฉบับที่ 97 มกราคม-กุมภาพันธ์ 2563 คอลัมน์ GREEN Focus
โดย ชินวุฒิ ขวัญณัฐพร B.ENG (Mechanical), MS. (CEM) นักวิชาการด้านวิศวกรรมยานยนต์