นิสิตปริญญาเอก CU TIP พัฒนา "หนังสังเคราะห์จากกากกาแฟ" คว้าเหรียญเงินนวัตกรรมนานาชาติเจนีวา ลดคาร์บอนฟุตพริ้นท์ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ปิ่นรัฐ เผยถึงที่มาของนวัตกรรม "หนังสังเคราะห์จากกากกาแฟ" ว่าเกิดจากการที่ตนเป็นนักดื่มกาแฟตัวยง สังเกตได้ว่าเมื่อเราดื่มกาแฟทุกวัน กากกาแฟจำนวนมากจะถูกทิ้งโดยไม่มีการจัดการที่ยั่งยืน แม้จะมีการนำไปใช้เป็นปุ๋ยหรือวัสดุขัดผิว แต่การใช้งานเหล่านี้ไม่ได้เพิ่มมูลค่าให้กับกากกาแฟอย่างแท้จริง นวัตกรรมนี้จึงเกิดขึ้นซึ่งเป็นการผสมระหว่างกากกาแฟกับยางธรรมชาติของไทย ได้เป็นวัสดุยางคอมโพสิตซึ่งมีสมบัติใกล้เคียงกับหนังแท้

ปิ่นรัฐ อธิบายว่า การเลือกใช้ยางธรรมชาติเพราะเป็นพืชเศรษฐกิจของไทย จึงต้องการพัฒนาให้มีมูลค่าเพิ่มมากขึ้น และเมื่อนำมาผสมกับกากกาแฟ จะได้วัสดุที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงหนังแท้ แต่ราคาถูกกว่าหนังสัตว์ถึงครึ่งหนึ่ง สำหรับกระบวนการผลิตหนังสังเคราะห์จากกากกาแฟดังกล่าวไม่ได้มีความซับซ้อน เพียงแค่นำกากกาแฟที่เก็บได้มาผสมร่วมกับยางคอมโพสิตตามสูตร การบวนการทั้งหมดใช้เวลาสั้น และได้แผ่นหนังสังเคราะห์ที่พร้อมใช้งาน ปัจจุบันสามารถผลิตหนังสังเคราะห์ได้ในขนาด 1 x 1 ตารางเมตร และสามารถปรับขนาดหนาบาง ผิวหน้า ลายหนังตามความต้องการได้ ปิ่นรัฐ เผยถึงความโดดเด่นของนวัตกรรมนี้คือเรื่องสิ่งแวดล้อม โดยหนังสัตว์นั้นแม้จะเป็นผลพลอยได้จากการบริโภคเนื้อสัตว์ แต่ต้องใช้สารเคมีจำนวนมากในการฟอกหนัง และเมื่อคำนวณคาร์บอนฟุตพริ้นท์ทั้งหมด ตั้งแต่การเลี้ยงสัตว์ การใช้พื้นที่ปลูกพืชเป็นอาหารสัตว์ การใช้ยาปฏิชีวนะ จนถึงกระบวนการฟอกหนัง หนังสัตว์จึงมีค่าคาร์บอนฟุตพริ้นท์ที่สูงมาก ส่วนหนังสังเคราะห์ทั่วไปในท้องตลาด เช่น PU (โพลียูรีเทน) หรือ PVC (โพลีไวนิลคลอไรด์) เป็นโพลิเมอร์ที่ต้องกลั่นจากน้ำมัน เป็น Fossil-based เมื่อใช้งานไประยะหนึ่งแล้วจะเกิดการเสื่อมสภาพและเป็นวัตถุที่ย่อยสลายได้ยาก โดยใช้เวลาในการย่อยสลายนานเป็นร้อยปี และจะเกิดไมโครพลาสติกที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ในขณะที่หนังสังเคราะห์จากกากกาแฟนั้น จากการคำนวณผลคาร์บอนฟุตพริ้นท์พบว่ามีค่าน้อยกว่าวัสดุเดิมอย่างมาก และมีแนวโน้มที่จะย่อยสลายได้ตามธรรมชาติเมื่อถูกฝังกลบ ขณะนี้หนังสังเคราะห์จากกากกาแฟอยู่ระหว่างการทดสอบคุณสมบัติของไบโอดีเกรดเดเบิล (Biodegradable) ซึ่งเป็นความสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติด้วยจุลินทรีย์และสลายตัวกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และชีวมวล โดยไม่ทิ้งสารพิษหรือไมโครพลาสติกที่เป็นอันตรายในสภาพแวดล้อม

"หนังสังเคราะห์จากกากกาแฟมีลักษณะนิ่มเหมือนหนังแท้ ส่วนเรื่องกลิ่นนั้นขึ้นอยู่กับการรับรู้ของแต่ละคน บางคนดมได้กลิ่นกาแฟ บางคนก็อาจได้กลิ่นยาง ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างการวิจัยเพื่อปรับปรุงหนังสังเคราะห์ให้มีกลิ่นกาแฟที่ชัดเจนและเป็นเอกลักษณ์มากยิ่งขึ้น สำหรับอายุการใช้งานนั้น ตัวอย่างต้นแบบที่ผลิตตั้งแต่เริ่มการวิจัยจนถึงปัจจุบัน ผ่านระยะเวลามาแล้วกว่า 3 ปี หนังสังเคราะห์จากกากกาแฟก็ยังคงรูปเดิมและใช้งานได้ดี จึงแสดงให้เห็นถึงความทนทานที่เทียบเท่าหนังทั่วไป" ปิ่นรัฐ อธิบายถึงคุณภาพและอายุการใช้งาน

ปัจจุบันหนังสังเคราะห์จากกากกาแฟถูกนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เช่น กระเป๋า เข็มขัด พวงกุญแจ และสินค้าพรีเมียมตามโรงแรมและร้านกาแฟ ราคาแผ่นหนังขนาด 1 ตารางเมตรถูกกว่าหนังสัตว์ประมาณครึ่งหนึ่ง โดยหนังสัตว์ราคาประมาณ 2,000 บาทต่อตารางเมตร ที่น่าสนใจคือมีผู้ประกอบการโรงแรมติดต่อเข้ามาเพื่อให้นำกากกาแฟจากโรงแรมไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ต้นแบบ เพื่อนำไปจำหน่ายเป็นของที่ระลึกในโรงแรม เช่น จานรองแก้ว ซึ่งเป็นการสร้างวงจรเศรษฐกิจหมุนเวียนที่สมบูรณ์แบบ ปัจจุบันการผลิตยังอยู่ในรูปแบบ OEM (จ้างผลิต) โดยจะใช้โรงงานในชุมชนที่มีอุปกรณ์ทำยางอยู่แล้วผลิตวัสดุหนังจากกากกาแฟ

การได้รับรางวัลเหรียญเงินจากงานประดิษฐ์และนวัตกรรมที่กรุงเจนีวาถือเป็นการยืนยันคุณภาพของนวัตกรรมหนังสังเคราะห์จากกากกาแฟนี้ในเวทีโลก ซึ่งได้รับความสนใจจากคณะกรรมการที่บูธแสดงผลงาน นอกเหนือจากรางวัลเหรียญเงินเล้ว ยังได้รับรางวัลพิเศษจากมหาวิทยาลัยในซาอุดิอาระเบีย เนื่องจากนวัตกรรมนี้มีจุดเด่นที่ชัดเจนในเรื่องการคำนวณคาร์บอนฟุตปริ้นท์ซึ่งเกิดน้อยกว่าวัสดุเดิมอย่างมีนัยสำคัญ

"สำหรับแผนการพัฒนาในอนาคต จะมีการขยายธุรกิจในรูปแบบความร่วมมือกับชุมชน โดยเก็บขยะกากกาแฟจากชุมชนมาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ให้ชุมชนนำไปขายหรือใช้งาน รวมถึงการขาย Know-how ให้กับชุมชนอื่น ๆ เพื่อให้สามารถ รีไซเคิลกากกาแฟในระบบของตนเองได้ ซึ่งจากกระบวนการผลิตหนังสังเคราะห์ที่ไม่ยุ่งยาก ไม่ต้องใช้เทคโนโลยีสูง และชุมชนมีการทำยางอยู่แล้วก็สามารถดำเนินการได้ทันที" ปิ่นรัฐ กล่าวถึงศักยภาพความเป็นไปได้ในการขยายธุรกิจนวัตกรรมนี้เกิดขึ้นได้จากการเรียนรู้ในหลักสูตร CU TIP ซึ่งเป็นหลักสูตรที่เน้นการพัฒนางานวิจัยไปสู่การสร้างธุรกิจจริง โดยเนื้อหาหลักสูตรจะมีทั้งวิชาเกี่ยวกับธุรกิจ เทคโนโลยีและนวัตกรรม ความรู้เรื่องสิทธิบัตรและทรัพย์สินทางปัญญา ฯลฯ เพื่อให้นิสิตสามารถนำความรู้ไปใช้ได้จริง

"นวัตกรรมหนังสังเคราะห์จากกากกาแฟไม่เพียงแต่แก้ปัญหาขยะและลดคาร์บอนฟุตพริ้นท์เท่านั้น แต่ยังสร้างมูลค่าเพิ่มจากวัสดุเหลือทิ้ง เพิ่มมูลค่าให้ยางธรรมชาติไทย และเป็นทางเลือกใหม่สำหรับผู้บริโภคที่ใส่ใจสิ่งแวดล้อม ซึ่งในยุคที่โลกกำลังเผชิญกับวิกฤตการณ์สิ่งแวดล้อม การพัฒนาวัสดุใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจึงเป็นสิ่งจำเป็น เราสามารถเปลี่ยนขยะให้กลายเป็นทรัพยากรที่มีมูลค่า และสร้างธุรกิจที่ยั่งยืนไปพร้อม ๆ กับการดูแลโลกของเราได้จริง จากแก้วกาแฟที่เราดื่มทุกวัน แต่วันนี้กากที่เหลือจากการชงไม่ใช่แค่ขยะอีกต่อไป แต่เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตภัณฑ์คุณภาพที่จะช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสร้างอนาคตที่ยั่งยืนให้กับสังคมไทยและโลก" ปิ่นรัฐ กล่าวทิ้งท้าย

อ่านบทความฉบับสมบูรณ์ที่ https://www.chula.ac.th/news/265903/

"จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเป็นมหาวิทยาลัยที่สร้างนวัตกรรมเพื่อสังคม และได้รับการจัดอันดับว่าเป็นมหาวิทยาลัยมีชื่อเสียงติด 100 อันดับแรกของโลกด้านชื่อเสียงทางวิชาการ โดย (QS) World University Rankings 2021-2022"

• ข่าวจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
• ข่าวประเทศสวิตเซอร์แลนด์
• ข่าวประกวดสิ่งประดิษฐ์
• ข่าวคาร์บอนฟุตพริ้นท์
• ข่าวนวัตกรรมนานาชาติ