ทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุของไทยเพื่ออนาคตที่ยั่งยืน

ในชีวิตประจำวันของมนุษย์ทุกคนนั้นต่างก็ล้วนมีความเกี่ยวพันกับวัสดุด้วยกันทั้งสิ้น เริ่มตั้งแต่ในอดีตที่มนุษย์ได้นำวัสดุที่หาได้จากรอบตัว อาทิเช่น ไม้ หิน และหนังสัตว์ เป็นต้น ซึ่งอาศัยสมบัติสำคัญของวัสดุ เช่น ความแข็งแรง และความคม มาใช้ดัดแปลงและสร้างอุปกรณ์ในการล่าสัตว์อย่างง่าย สร้างที่อยู่อาศัย หรือเครื่องมือเครื่องใช้ต่าง ๆ เพื่อการดำรงชีวิต จนมาถึงในยุคปัจจุบันที่โลกสมัยใหม่ได้นำเอาเทคโนโลยีของวัสดุมาใช้ในการพัฒนาประสิทธิภาพของอุปกรณ์เครื่องมือต่าง ๆ เพื่อทำให้การใช้ชีวิตของมนุษย์สะดวกสบายและปลอดภัยมากยิ่งขึ้น รวมไปถึงการเพิ่มสมรรถนะการทำงานในด้านต่าง ๆ อีกด้วย

 

ในช่วงประมาณ 20 ปีที่ผ่านมานี้ นอกจากประเด็น สมบัติ และประสิทธิภาพของวัสดุในการใช้งานแล้ว ยังมีทิศทางการขับเคลื่อนการพัฒนาวัสดุและเทคโนโลยีทางวัสดุที่สำคัญเพิ่มเติมอีก 2 ประการ ได้แก่ การมุ่งเน้นการพัฒนาสู่ความยั่งยืน โดยมีจุดเริ่มต้นจากแนวคิด MDGs (Millennium Development Goals) ในช่วงปี 2000 - 2015 และต่อยอดมาเป็นแนวคิด SDGs (Sustainable Development Goals) ในช่วงปี 2016 จนถึงปัจจุบัน ที่ได้เน้นให้เห็นถึงความสำคัญของความยั่งยืนในด้านต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นเรื่องของการทำให้วัสดุที่นำเข้าไปใช้ในกระบวนการผลิตให้เกิดประโยชน์สูงสุด การลดผลกระทบต่าง ๆ ที่มีในกระบวนการผลิตให้น้อยที่สุด รวมไปถึงสินค้าหรือผลิตภัณฑ์ที่ผลิตออกมาจะต้องมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน มีความทนทาน และสามารถที่จะรองรับการนำกลับมาใช้ใหม่ (reuse) หรือการนำมาผลิตซ้ำ (recycle) และในอีกประการก็คือ การเปลี่ยนแปลงด้านพฤติกรรมของผู้บริโภค ซึ่งในปัจจุบันผู้บริโภคทั่วโลกต่างให้ความสำคัญกับสิ่งแวดล้อม กระบวนการผลิตที่สะอาด รวมไปถึงผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากยิ่งขึ้น ส่งผลให้บริษัทและภาคเอกชนต่างปรับตัวโดยการนำเอาเทคโนโลยีและนวัตกรรมที่ทันสมัยเข้ามาใช้ในกระบวนการผลิตและการทำงานที่เกี่ยวข้อง ทั้งนี้ก็เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของผู้บริโภคในการตัดสินใจซื้อสินค้าหรือบริการ รวมทั้งลดการสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากกระบวนการผลิตต่าง ๆ 

 

ในเรื่องของความยั่งยืนนั้นมีตัวละครสำคัญอย่างองค์การสหประชาชาติ หรือ UN ที่ได้กระตุ้นและส่งเสริมให้ทุกประเทศทั่วโลกหันมาใส่ใจการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การเพิ่มการให้ความสำคัญกับการนำวัตถุดิบธรรมชาติเข้าไปใช้ในการผลิต รวมไปถึงการพัฒนาวัสดุต่าง ๆ ให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากยิ่งขึ้น ซึ่งในปัจจุบันบริษัททั่วโลกต่างก็ได้ให้ความสนใจและให้คำมั่นสัญญาต่อการลดผลกระทบต่าง ๆ จากกระบวนการผลิตและการดำเนินงานที่มีต่อสิ่งแวดล้อมรอบข้าง จากข้อมูลของ Deloitte (2023) ได้ระบุไว้ว่า กว่า 2,000 บริษัทขนาดใหญ่ทั่วโลกได้ระบุถึงพันธะสัญญาไม่ว่าจะเป็นการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net zero emissions) หรือการมุ่งสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon neutrality) ในแผนการดำเนินงานขององค์กร มากไปกว่านั้นประมาณร้อยละ 60 ของหน่วยงานดังกล่าวได้เริ่มใช้วัสดุเพื่อความยั่งยืน (sustainable materials) เป็นที่เรียบร้อยแล้ว อาทิเช่น วัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และวัตถุดิบที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกในระดับต่ำ เป็นต้น

 

ในส่วนของการเปลี่ยนพฤติกรรมของผู้บริโภคนั้นเกิดมาจากการเพิ่มขึ้นของมลพิษต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นรอบตัว โดยเฉพาะจากการดำเนินธุรกิจและกิจกรรมทางเศรษฐกิจที่ส่งผลต่อการใช้ชีวิต ไม่ว่าจะเป็นมลภาวะทางเสียง การปล่อยของเสียลงแม่น้ำลำคลอง หรือปัญหาสำคัญทั่วโลกโดยเฉพาะในประเทศไทยก็คือมลภาวะทางอากาศ หรือปัญหาฝุ่น PM 2.5 นั่นเอง มากไปกว่านั้นพฤติกรรมของผู้บริโภคก็ยังปรับเปลี่ยนตามการพัฒนาของเทคโนโลยีและนวัตกรรมที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินชีวิตประจำวันและการทำงานให้รวดเร็ว สะดวกสบาย และมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ยกตัวอย่างเช่น แนวโน้มของการเพิ่มขึ้นของผู้สูงอายุทั่วโลกที่ส่งผลให้ความต้องการทางด้านวัสดุอุปกรณ์ที่ทันสมัยทางด้านการแพทย์เพิ่มขึ้นสูงถึงกว่าร้อยละ 50 ตั้งแต่ช่วงปี 2021 เป็นต้นมา (Deloitte, 2023) หรือการที่ผู้บริโภคชาวไทยหันมาให้ความสนใจเรื่องของยานยนต์ไฟฟ้ามากขึ้นจากปัญหามลพิษทางอากาศ และราคาของพลังงานในประเทศที่สูงขึ้นอย่างมาก

 

หนึ่งในตัวอย่างที่น่าสนใจที่ผู้เขียนอยากจะกล่าวถึง ก็คือบริษัท Kodak ซึ่งเป็นหนึ่งในองค์กรที่ให้ความสำคัญในเรื่องของนวัตกรรมเชิงวัสดุเป็นอย่างมาก บริษัทดังกล่าวนี้มีจุดเริ่มต้นจากการผลิตฟิล์มและกล้องถ่ายรูป แต่ในปัจจุบันได้ขยายผลิตภัณฑ์ออกไปมากมาย แต่จะมุ่งเน้นไปที่สินค้านวัตกรรมทางวัสดุเป็นหลัก โดยหนึ่งในปัญหาใหญ่ที่บริษัท Kodak ได้ประสบและสามารถแก้ไขด้วยการพัฒนานวัตกรรมก็คือในช่วงปี 1980 - 2006 บริษัทได้ทำโรงงานเมทาโนไลซิส (Methanolysis plant) สำหรับการรีไซเคิลสารเคมีที่เกี่ยวข้องและนำออกใช้ใหม่ แต่บริษัทกลับไม่สามารถควบคุมของเสียที่เกิดจากกระบวนการผลิตได้ดีเท่าที่ควร ทำให้ชุมชนโดยรอบไม่สามารถรับได้ จึงเกิดการต่อต้านการดำเนินธุรกิจ จนส่งผลให้โรงงานดังกล่าวเกิดการขาดทุนและจำต้องปิดตัวลงในที่สุด หลังจากนั้นไม่นานบริษัทจึงเริ่มที่จะให้ความสำคัญเกี่ยวกับความยั่งยืนต่อชุมชนและสิ่งแวดล้อมรอบข้าง ผ่านการพัฒนานวัตกรรมในการผลิตและการดำเนินงาน รวมไปถึงการให้ความสำคัญต่อผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย (stakeholders) มากยิ่งขึ้น ผ่านการลดของเสียต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการต่าง ๆ ของธุรกิจ และหนึ่งในกลยุทธ์การแก้ปัญหาคือการพัฒนานวัตกรรมที่มีชื่อว่า Carbon Renewal Technology (CRT) สำหรับการรีไซเคิลวัสดุที่รีไซเคิลได้ยาก อาทิเช่น พลาสติกบางชนิดเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ให้เกิดประโยชน์สูงสุด และเทคโนโลยีชนิดดังกล่าวนี้ก็ส่งผลกระทบค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับกระบวนการในอดีต 

 

เมื่อหันกลับมามองที่ประเทศไทยของเรา ในเดือนที่ผ่านมาผู้เขียนได้มีโอกาสเข้าร่วมงานนิทรรศการ Plastics & Rubber Thailand 2024 และได้เข้าร่วมฟังสัมมนาในหัวข้อเรื่อง “เทคโนโลยีวัสดุล้ำสมัย กับโอกาสของประเทศและผู้ประกอบการไทย ในการจัดการพลังงานและการลดคาร์บอน” ซึ่งผู้เขียนมองว่าเรื่องนี้มีความน่าสนใจ จึงอยากแบ่งปันให้ผู้อ่านได้เห็นทิศทางการพัฒนาวัสดุของไทยเพื่ออนาคตที่ยั่งยืนมากขึ้น โดยขอยกตัวอย่างจากผู้นำเสนอในงานดังกล่าว อาทิเช่น บริษัท SCG Chemicals ได้นำเสนอถึงการดำเนินงานของหน่วยงานที่ได้เล็งสร้างโรงงานต้นแบบ โดยนำแนวทางการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุสำหรับการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หรือ Carbon Dioxide Capture and Utilization (CCU) ซึ่งจะเป็นการเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากกระบวนการผลิตให้กลายมาเป็นวัตถุดิบเคมีภัณฑ์ต่าง ๆ เพื่อก่อให้เกิดการใช้ประโยชน์ และยังสามารถช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ในเวลาเดียวกัน เช่นเดียวกับอีกหนึ่งหน่วยงานชั้นนำของประเทศไทยอย่างบริษัทปตท. สำรวจและผลิตปิโตรเลียม ที่ได้มีการใช้นวัตกรรม carbon capture ผ่านหลากหลายโครงการอาทิเช่น การเปลี่ยนก๊าซเสียจากโรงงาน (Flare gas) ให้เป็นวัสดุอนาคตอย่าง Carbon Nanotubes (CNTs) สำหรับนำไปใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญของแบตเตอรี่เพื่อเพิ่มอายุการใช้งาน หรือการผลิตชิ้นส่วนของเครื่องบินเนื่องจาก CNTs นั้นมีน้ำหนักที่เบาแต่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กับวัสดุได้มากขึ้น รวมถึงโครงการวิจัยเพื่อนำของเสียให้กลับมาเป็นวัสดุที่มีประโยชน์ เช่น การนำเศษดินและหินที่เหลือทิ้งจากกระบวนการการผลิตปิโตรเลียมมาพัฒนาเป็นวัสดุสำหรับปูพื้นถนนและทางเดิน เป็นต้น ซึ่งถือเป็นการนำหลักเศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy) มาประยุกต์ใช้ตลอดห่วงโซ่คุณค่า

 

ถึงอย่างไรก็ตาม ผู้เขียนเองในฐานะที่เป็นอาจารย์ก็อดที่จะเขียนถึงอีกหน่วยงานหนึ่งที่ได้นำเสนอผลงานที่น่าสนใจไม่แพ้ฝั่งเอกชนไปไม่ได้ หน่วยงานนั้นคือ สถาบันวิจัยโลหะและวัสดุ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ที่ได้นำแนวคิดทางด้านเทคโนโลยีสีเขียว เพื่อการพัฒนาระบบกักเก็บพลังงาน (Sustainable Electroactive Materials) โดยจะเป็นการนำวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อเข้ามาเป็นส่วนหนึ่งในการผลิตแบตเตอรี่ไฟฟ้า ซึ่งจากงานประชุมทางวิชาการดังกล่าวผู้เขียนได้ข้อสรุปหนึ่งข้อที่สำคัญเป็นอย่างมากก็คือ ในประเทศของเรา มีนักวิจัยด้านเทคโนโลยีวัสดุที่มีความรู้ความสามารถสูง อยู่ทั้งในองค์กรเอกชน มหาวิทยาลัย และหน่วยงานวิจัยจำนวนพอสมควร หากมีการบูรณาการความร่วมมือกันมากยิ่งขึ้น ก็จะช่วยสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีให้กับประเทศได้อย่างก้าวกระโดด 

 

นอกจากนี้ การร่วมมือกับบริษัทขนาดใหญ่และบริษัทระดับ SMEs ก็เป็นโมเดลความร่วมมือใน supply chain ที่น่าสนใจ และมหาวิทยาลัยก็มีส่วนในการเชื่อมการทำงานของทั้งสองภาคส่วนนี้ได้เป็นอย่างมาก นอกจากนี้ การมีงบประมาณลงทุนด้านการวิจัยก็เป็นส่วนสำคัญต่อการผลักดันงานวิจัยเทคโนโลยีและนวัตกรรมของประเทศ ทั้งนี้ค่าเฉลี่ยการใช้งบประมาณทางด้านการทำวิจัยเมื่อเทียบกับ GDP ของโลกจะอยู่ที่ประมาณร้อยละ 2.6 แต่ประเทศไทยของเรานั้นจัดสรรงบประมาณสำหรับการทำวิจัยและพัฒนา (R&D) ในปี 2022 เพียงแค่ร้อยละ 1.2 ต่อจีดีพี (โดยมูลค่าจีดีพีของไทยในปี 2022 อยู่ที่ประมาณ 17 ล้านล้านบาท) และหากลองพิจารณาตัวเลขของกลุ่มประเทศชั้นนำ อาทิเช่น ประเทศสหรัฐอเมริกา (ร้อยละ 3.5) สวิตเซอร์แลนด์ (ร้อยละ 3.4) หรือเกาหลีใต้ที่ลงทุนงบประมาณทางด้าน R&D เป็นสัดส่วนสูงถึงร้อยละ 5 เมื่อเทียบกับจีดีพีที่มีขนาดใหญ่ถึงประมาณ 60 ล้านล้านบาทในปีเดียวกัน ซึ่งหากภาครัฐมีการสนับสนุนและส่งเสริมปัจจัยต่าง ๆ เหล่านี้มากยิ่งขึ้น จะนำไปสู่การสรรสร้างนวัตกรรมและเทคโนโลยีที่ทันสมัยจากวัสดุอนาคตเพื่อสร้างรายได้และความยั่งยืนให้กับประเทศ ตลอดจนสร้างความเป็นอยู่ที่ดีให้กับประชาชนในประเทศอีกด้วย

บทความโดย อ.ดร.กติกา ทิพยาลัย คณะเศรษฐศาสตร์ จุฬาฯ