"CelloPower : เซลลูโลสเหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม สู่นวัตกรรมวัสดุปิดแผลเส้นใยนาโน"

ในโลกยุคปัจจุบันที่ต้องเผชิญกับปัญหาสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรที่ลดลง งานวิจัยและนวัตกรรมถือเป็นหัวใจสำคัญของการพัฒนาอย่างยั่งยืน จากผลงาน "CelloPower" ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการเปลี่ยนของเหลือทิ้งให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทรงคุณค่า จากแนวคิดของ ดร.สาธิตา เที่ยงธรรม และทีมนักวิจัยจาก ศูนย์เชี่ยวชาญทางด้านวิศวกรรมที่ยั่งยืน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร ที่ได้พัฒนานวัตกรรมวัสดุปิดแผลเส้นใยนาโน จากเซลลูโลสเหลือทิ้งในโรงงานอุตสาหกรรม ภายใต้กรอบความคิดของหลักเศรษฐกิจหมุนเวียน เพื่อเพิ่มประโยชน์ให้กับทรัพยากร ส่งเสริมความมั่งคั่งทางเศรษฐกิจ และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ดร. สาธิตา เที่ยงธรรม อาจารย์นักวิจัยประจำศูนย์เชี่ยวชาญทางด้านวิศวกรรมที่ยั่งยืน ได้ฉายภาพการบริหารจัดการของเหลือทิ้งในโรงงานอุตสาหกรรม อาทิ อุตสาหกรรมผลิตสีน้ำมัน สีพ่นรถยนต์ แลคเกอร์ สารเคลือบผิวกระดาษ การผลิตน้ำยาทาเล็บ การผลิตกาว การผลิตวัตถุระเบิด เป็นต้น อุตสาหกรรมดังกล่าวนี้ มีวัตถุดิบหลักในการผลิตเรียกว่า ไนโตรเซลลูโลส (Nitrocellulose) ซึ่งในกระบวนการผลิตจะต้องนำเข้าเซลลูโลสคุณภาพสูงจากต่างประเทศ เพื่อนำมาสังเคราะห์โดยเปลี่ยนหมู่ฟังก์ชันให้กลายเป็นไนโตรเซลลูโลส ทั้งนี้ในกระบวนการผลิตจำเป็นต้องมีการตัดขอบทิ้งหรือแม้กระทั่งบางครั้งเกรดที่ส่งมาคุณภาพไม่ตรงตามมาตรฐาน ไม่สามารถนำไปเข้าสู่กระบวนการผลิตขั้นต่อไปได้ จึงต้องทิ้งเป็นของเสียภายในโรงงาน จากข้อมูลที่ได้สืบค้นพบว่า ใน 1 โรงงานอุตสาหกรรมประเภทดังกล่าวจะมีเซลลูโลสเหลือทิ้ง มากกว่า 100 ตันต่อปี ซึ่งวิธีการเดียวที่โรงงานนิยมใช้ในการกำจัดคือการเผาทำลายเพียงอย่างเดียว ซึ่งก่อให้เกิดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศเป็นจำนวนมากกว่า 640 ตันคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่า ดังนั้นเพื่อลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ ทางทีมวิจัยฯจึงมีความพยายามที่จะเปลี่ยนเศษวัสดุเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมให้เป็นวัสดุมีมูลค่าสูง สามารถหมุนเวียนนำกลับมาใช้ประโยชน์และสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจได้ ภายใต้กรอบแนวคิด ขยะจะไม่เป็นขยะ ถ้าเราไม่ทิ้งมันให้เป็นขยะ Waste isn't waste if we don't waste it

"ผลงานแนวคิดการวิจัยครั้งนี้ เราตั้งชื่อว่า CelloPower เกิดขึ้นจากการนำเซลลูโลสเหลือทิ้งในกระบวนการผลิตอุตสาหกรรมจากโรงงานกระดาษ และโรงงานแปรรูปอาหาร มาเข้าสู่กระบวนการปรับปรุงโครงสร้างระดับนาโน เพื่อให้ได้วัสดุที่มีคุณสมบัติพิเศษ ทั้งความแข็งแรง น้ำหนักเบา และมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (biocompatibility) ซึ่งเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการนำไปใช้ในทางการแพทย์ นวัตกรรมนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดปริมาณขยะในกระบวนการผลิตอุตสาหกรรม แต่ยังช่วยลดต้นทุนในการผลิตวัสดุปิดแผลชนิดใหม่ที่สามารถช่วยรักษาแผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยคุณสมบัติพิเศษในการช่วยเร่งกระบวนการสมานแผล ป้องกันการติดเชื้อ และย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ" ดร. สาธิตา กล่าว

ดังนั้น ภายใต้แนวความคิดของทีมนักวิจัยจากศูนย์เชี่ยวชาญทางด้านวิศวกรรมที่ยั่งยืน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร ที่ได้ทำการเปลี่ยนเซลลูโลสเหลือทิ้งเหล่านี้แทนการเผาทิ้งทำลาย ให้มีมูลค่าเพิ่มขึ้นด้วย การเปลี่ยนหมู่ฟังก์ชัน (functional groups) ให้กลายเป็นเซลลูโลสอะซีเตท (cellulose acetate) กับคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (Carboxymethyl Cellulose) ขึ้นรูปชิ้นงานเป็นวัสดุปิดแผล ซึ่งมีคุณสมบัติต้านทานเชื้อแบคทีเรียคุณภาพสูงนั่นเอง

จากแนวความคิดนี้ ทีมนักวิจัยยังคงมุ่งมั่นที่จะพัฒนาต่อยอดให้เป็นงานวิจัย เพื่อตอบโจทย์ของการเข้าสู่การเป็นสังคมสุขภาวะทางดิจิทัล (Digital wellness) ในอนาคต ด้วยการนำเซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductor) ซึ่งทางมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานครมีความเชี่ยวชาญและมีความร่วมมืออย่างดีกับมหาวิทยาลัย Imperial College London สหราชอาณาจักร ในการจัดตั้ง Joint Integrated Circuit (IC) Design Center ระหว่างสองสถาบัน เพื่อร่วมกันพัฒนากำลังคนสมรรถนะสูงและงานวิจัยล่ำสมัย รวมถึงเป็นหนึ่งในการดำเนินงานภายใต้แผนการผลิตและพัฒนากำลังคนด้านเซมิคอนดักเตอร์ของประเทศ ดังนั้น การพัฒนาต่อยอดงานวิจัย CelloPower เซลลูโลสเหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม สู่นวัตกรรมวัสดุปิดแผลเส้นใยนาโน จึงเป็นการนำเทคโนโลยีสมัยใหม่นาโนชิพ (NaNoChip) ฝังอยู่ในแผ่นวัสดุปิดแผล มีตัวรับส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบไร้สาย (Wireless) เมื่อมีการกระตุ้นคลื่นสัญญาณด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า จะทำให้เกิดการกระตุ้นการรักษาบาดแผลที่เซลล์ผิวหนังตามหลักการของ Electromagnetic therapy ซึ่งสามารถทำให้บาดแผลผสานตัว และหายเร็วขึ้น อีกทั้งยังสามารถตอบสนองต่อยาที่ใช้ในการรักษาได้โดยตรง ซึ่งช่วยให้การรักษามีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ทั้งนี้ในยุคปัจจุบันด้วยพฤติกรรมการบริโภคและการใช้ชีวิต ทำให้ผู้คนเป็นโรคกันมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งโรคเบาหวาน ผู้ป่วยโรคเบาหวานที่เป็นแผลหายช้า หรือบางรายไม่ตอบสนองต่อยารักษา ทางทีมนักวิจัยจึงเชื่อมั่นว่าแนวคิดนี้ จะเป็นตัวช่วยให้ผู้ป่วยเหล่านี้ได้กลับมาใช้ชีวิตในสังคมได้อย่างปกติอีกครั้ง

ดร. สาธิตา กล่าวทิ้งท้ายว่า "เราเชื่อว่า การใช้ทรัพยากรให้เกิดประโยชน์สูงสุดควบคู่ไปกับการสร้างนวัตกรรมที่ช่วยยกระดับคุณภาพชีวิตของผู้คน คือหัวใจสำคัญของการพัฒนาอย่างยั่งยืน เป็นการเปลี่ยนงานวิจัยเป็นวัสดุทางการแพทย์ที่ตอบโจทย์ผู้บริโภค ทางทีมวิจัยของเราก็ยังมุ่งหวังให้เกิดการต่อยอดและได้รับการสนับสนุนอย่างเป็นรูปธรรม ทั้งจากผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์ ภาครัฐ และภาคอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่องต่อไป เพราะในท้ายที่สุด เป้าหมายสำคัญของ งานวิจัยนี้คือ เราต้องการเปลี่ยนสิ่งที่ไร้มูลค่าที่ต้องเผาทิ้งหรือฝังกลบ ให้เป็นสิ่งที่ทรงคุณค่าและมีประโยชน์ต่อคุณภาพชีวิตของมวลมนุษยชาติ

• ข่าวงานประชุม
• ข่าวโรงงานอุตสาหกรรม
• ข่าววิทยาศาสตร์ฯ
• ข่าวโรงงานอุตสาหกรรมฯ