ธุรกิจอนาคตสารเคมีสีเขียว

ธุรกิจทางด้านเคมีมีมูลค่ามากกว่าสองล้านล้านดอลลาร์ต่อปีในผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร พลาสติก สารยึดเกาะ ผ้า สีย้อมและอื่นๆ (ข้อมูลจาก American Chemistry Council, 2006) บ้านของชาวอเมริกันปกติเต็มไปด้วยผลิตภัณฑ์ที่ถูกทำขึ้นด้วยสารเคมี เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้า สีทาบ้าน ยา เครื่องสำอาจ สบู่ เครื่องครัว น้ำยาทำความสะอาด และเสื้อผ้ามากมาย อย่างไรก็ตามการเคมีสมัยใหม่ไม่ได้มีชื่อเสียงด้านความเป้นมิตรต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมมากนัก ดังนั้นทางที่การเคมีจะดำเนินไปคือการเปลี่ยนไปใช้ผลิตภัณฑ์เคมีสีเขียวและกระบวนการที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ใช้ทรัพยากรน้อยลง และก่อให้เกิดมลพิษและของเสียน้อยลง

ขณะที่กระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมอาจจะใช้ตัวทำละลายที่มีพิษในปริมาณมากเพื่อก่อให้เกิดปฏิกริยา จากนั้นก็ทิ้งตัวทำละลายนั้นไป เคมีสีเขียวจะทำการรีไซเคิลตัวทำละลายนั้น ลดปริมาณของปฏิกริยา หรือใช้น้ำ เป็นต้น ในอุตสาหกรรมดั้งเดิมอาจต้องจ่ายเงินสองครั้งสำหรับตัวทำละลาย ครั้งแรกในการซื้อตัวทำละลายและครั้งที่สองสำหรับการทิ้งมัน การกระทำเช่นนี้ก่อให้เกิดต้นทุนและอาจเกี่ยวพันกับความเสี่ยงต่อคนงานได้ การเคมีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นนั้นดีต่อสิ่งแวดล้อมและธุรกิจ 

เคมีสีเขียวยังสามารถเปิดประตูสู่โอกาสใหม่ๆอีกด้วย บริษัทเคมีภัณฑ์ใหญ่ๆเช่น DuPont และ Dow กำลังพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวลดล้อมมากกว่าและวิธีการดำเนินธุรกิจ เมื่อพบว่าคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFC) เป็นสาเหตุทำลายชั้นโอโซน โลกต้องเผชิญกับทางเลือก คือ เลิกใช้ตู้เย็นหรือหาสารอื่นที่ปลอดภัยกว่ามาใช้ Dupont และผู้อุปโภคอื่นๆที่ใช้ตู้เย็นเลือกตัวลือกหลัง 

 ศักยภาพที่โดดเด่นของเคมีสีเขียวถูกเน้นโดยผู้ชนะของ The Presidential Green Chemistry Challenge Awards program ซึ่งถูกจัดโดย The Environmental Protection Agency (EPA) ในทุกๆปี ในปี ค.ศ. 2007 หนึ่งในผู้ชนะยอมรับการพัฒนากระบวนการใหม่ที่ปราศจากฟอร์มาดิไฮด์สำหรับการผลิตไม้อัดและแผ่นกระดาน

Purebond ผ่านมาตราฐานระบบการรับรองของ U.S. Green Building Council’s Leadership ด้าน Energy and Environment Design (LEED) ผู้ชนะอื่นๆจาก corporate world and academia ค้บพบตัวทำละลายที่ไม่เป็นพิษที่ใช้ในวิธีตีพิมพ์แบบพิเศษ และวิธีใหม่ในการใช้กลีเซรอลที่ถูกผลิตขึ้นระหว่างการผลิตไบโอดีเซล โครงการต่างๆที่เริ่มต้นในสถาบันนั้นบ่อยครั้งถูกเปลี่ยนไปใช้ในการทำกำไรและนักประดิษฐ์ก็เปลี่ยนเป็นผู้ประกอบการ ศาสตราจารย์ Richard Wool ได้รับรางวัลในปี 2006 สำหรับความหลากหลายของวัสดุชีวภาพที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมที่เขาประดิษฐ์ขึ้น และในปัจจุบันเขาดำรงตำแหน่งประธานของบรืษัท Cara Plastics, Inc. 

 สิ่งมีชิวิตต่างๆ (รวมถึงร่างกายของคุณเอง) เป็นนักเคมีระดับปรมาจารย์เลยทีเดียว เพราะพวกมันสามารถสร้างปฏิกริยาทางเคมีมากมายอย่างต่อเนื่องซึ่งก่อให้เกิดความร้อนและของเสียเพียงน้อยนิด ซึ่งนั้นเป็นสิ่งที่นักเคมีอิจฉาบ่อยๆ ปฏิกริยาเคมีส่วนใหญ่ต้องการเพิ่มความเร็วในการผลิต และนั้นเป็นเหตุที่สิ่งมีชีวิตใช้โปรตีนชนิดพิเศษที่เรียกว่า เอนไซม์ ขณะที่นักเคมีส่วนมากใช้ความร้อน ความดัน หรือโลหะในการเพิ่มความเร็ว ธรรมชาติใช้เอนไซม์ซึ่งสามารถพบได้ในทุกเซลล์มีชีวิต ด้วยการหล่อหลอมวิวัฒนาการหลายพันล้านปี เอนไซม์บางชนิดสามารถถูกใช้เพื่อขับดันปฏิกริยาทางเคมีในระดับอุตสาหกรรมแทนวิธีที่สร้างมลพิษมากกว่าได้

กลยุทธ์อีกอันหนึ่งคือการใช้จุลินทรีย์ จุลินทรีย์นั้นเล้กแต่มีพลังมาก จุลินทรีย์ที่เหมาะสมกับเอนไซม์ที่ถูกต้องสามารถก่อให้เกิดปฏิกริยาขึ้นภายในเซลล์ของจุลินทรีย์ และออกมากเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้าย Dupont และ Genencor ร่วมมือกันเพื่อผลิตจุลินทรีย์ที่กินน้ำตาลแล้วผลิตสารเคมี 1,3-propenediol ออกมาได้ สารประกอบนี้ถูกใช้ในการสารโพลีเมอร์ในพรมและผ้าแทนที่วิธีเดิม

อย่างไรก็ตามไม่ได้หมายความว่าเคมีสีเขียวทั้งหมดเกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์ อีกงานหนึ่งคือการแทนที่สารเคมีที่มีส่วนผสมของโบรมีนซึ่งใช้ในการดับเพลิง สารประกอบนี้มีประสิทธิภาพสูงและถูกใช้ในหลายอุตสาหกรรมรวมถึง อุตสาหกรรมอิเล็คทรอนิกส์ แต่สารประกอบชนิดนี้เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมและมนุษย์ สำหรับการแก้ปัญหาด้วยชีวลอกเลียนของสารดับเพลิงนั้น สมาคมชีวลอกเลียนและ Benyus มองหาการแก้ปัญหาของธรรมชาติที่ใช้ต้านการเผาไหม้ โดยทีมงานได้ทำงานร่วมกับ Warner Babcock Institute for Green Chemistry ซึ่งเป็นองค์กรที่เน้นการแก้ปัญหาที่ไม่ทำอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างของชีวลอกเลียนที่ใช้ในการดับเพลิงนั้นได้แก่การใช้ Molecular Heat Eater (MHE) ซึ่งถูกค้นพบโดยกลุ่มชาวสวีเดนซึ่งเป็นปฏิกริยาทางเคมีที่คล้ายคลึงกับวงโมเลกุลในเซลล์ซึ่งทำหน้าที่ลดอุณหภูมิของไฟและดูดซับพลังงานเพื่อรักษาสภาพตัวมันเองจากการแพร่กระจาย

ผู้คนมากมายทั้ง รัฐบาล อุตสาหกรรม สถาบันวิจัยและมูลนิธิต่างพากันสนับสนุนและผลักดันเคมีสีเขียว คุณไม่จำเป็นต้องเป็นนักเคมีเพื่อเข้าร่วมโครงการ การพัฒนาสิ่งใหม่ๆสามารถเริ่มได้จากขนาดเล็กๆและสามารถทำได้ทุกที่ ถ้าคุณเป็นผู้ประกอบการที่เกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมและสนใจในเคมีสีเขียว ลองตรวจสอบในห้องทดลองของมหาวิทยาลัยและดูว่ามันแตกต่างจากวิธีเดิมที่ผ่านมาอย่างไร พูดคุยกับคนที่เกี่ยวข้องและสำนักงานถ่ายทอดเทคโนโลยี เริ่มด้วยการวิจัยพื้นฐานที่ผู้คนกำลังทดลองและค้นคว้าเพื่อผลผลิตหรือกระบวนการที่คุณสามารถขายได้ หรือเริ่มด้วยปัญหาที่คุณต้องการจะแก้ไขและแกะรอยย้อนหลังเพื่อค้นหาว่าใครน่าจะมีคำตอบของปัญหานั้นๆ เป็นความคิดที่ดีและใครจะรู้? คุณอาจจะเป็น Dupont คนถัดไปก้อได้

นักเคมีได้ผลประโยชน์อย่างสูงในการพัฒนาและทำความเข้าใจเคมีสีเขียว และนักชีววิทยสามารถระบุและทำกำไรจากการใช้เอนไซม์แทนที่วิธีการเก่าๆ สิ่งเหล่านี้กับความรู้ทางธุรกิจบวกกับการใช้เทคโนโลยีอีกเล็กน้อยสามารถเชื่อมต่อจุดจากเทคโนโลยีสู่ผลิตภัณฑ์และการประยุกต์ใช้เชิงธุรกิจใหม่ๆได้ การวิจัยระดับบุคคลสร้างเคมีสีเขียวได้ แต่การทำกำไรนั้นหลายครั้งต้องอาศัยทีมที่ประกอบขึ้นจากคนที่มีพื้นฐานความถนัดในสาขาต่างๆหลายคน ไม่ใช่แค่การทำงานคนเดียวที่บ้าน การสร้างระเบียบวินัยและหลอมรวมเป็นบริษัทนั้นมีความสำคัญพอๆกับวิทยาศาตร์ที่ถูกใช้ในธุรกิจนี้

โอกาสสำหรับเคมีสีเขียวประกอบไปด้วย:•การลดการเกิดของเสียและมลพิษ

•การใช้เอนไซม์หรือจุลินทรีย์แทนวิธีเก่าๆซึ่งก่อให้เกิดมลพิษ

•การใช้ชีวลอกเลียนเพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์และกระบวนการที่สะอาดกว่าและก่อให้เกิดมลพิษน้อยกว่า

การเคมีจะไม่ดำเนินต่อเพราะการปฏิวัติเพื่อสิ่งแวดล้อมแผ่ขยายออกไป มันจะแค่ดีขึ้นและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ไม่ว่าการเปลี่ยนจะเกิดจากจิตสำนึก ความรับผิดชอบ ความรู้ทางธุรกิจ หรือความจำเป็น ถ้าการเคมีได้ผล ผลที่ได้รับจะเป็นที่ประโยชน์แก่ทุกฝ่าย

 

ศ.ดร.ฐาปนา บุญหล้า,FCILT,CMC
thapana@thapana.net