เปลี่ยนโมเลกุลคาร์บอนให้กลายเป็นพลาสติกชีวภาพผลงานเด็กไทยคว้ารางวัล James Dyson Award

Carbon Polymerizing System เป็นผลงานจากทีมนักศึกษามหาวิทยาลัยมหิดลคว้ารางวัลชนะเลิศระดับประเทศของการแข่งขัน James Dyson Award ในปีนี้ โดยผลงานนี้คือระบบการผลิตพลาสติกชีวภาพจากคาร์บอนแบบอัตโนมัติที่มุ่งแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศอันเกิดจากก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากขยะอาหาร โดยทีมผู้คิดค้น Carbon Polymerizing System จะเป็นตัวแทนประแทนไทยพร้อมทีมรองชนะเลิศอีก 2 ทีมในการแข่งขันระดับนานาชาติต่อไป

Carbon Polymerizing System หรือ ระบบการผลิตพลาสติกชีวภาพจากคาร์บอนแบบอัตโนมัติ จะดักจับโมเลกุลคาร์บอนเพื่อนำมาผลิตเป็นพลาสติกชีวภาพที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เรียกว่า PHB ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตบรรจุภัณฑ์ทั่วไปจนถึงวัสดุทางการแพทย์ ระบบจะใช้แบคทีเรียเปลี่ยนคาร์บอนที่ได้จากแหล่งต่าง ๆ เช่น น้ำเสียจากน้ำผลไม้ ชีวมวลผักและผลไม้ หรือแม้แต่ก๊าซเรือนกระจก ให้กลายเป็นพลาสติกชีวภาพที่สามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติและปลอดภัยโดยใช้ระยะเวลาย่อยสลายในดินประมาณ 2 สัปดาห์ ต่างกับพลาสติกชนิดอื่นที่อาจใช้เวลาย่อยสลายในป่านานถึง 80 ปี ซึ่งไม่เพียงแต่จะช่วยลดคาร์บอนที่เป็นอันตรายในอากาศ แต่ยังส่งผลให้วัสดุไม่ตกค้างอยู่ในสิ่งแวดล้อมอีกด้วย เป็นนวัตกรรมที่ถูกออกแบบมาเพื่อเป็นประโยชน์ต่อทั้งสิ่งแวดล้อมและสังคม

ระบบจะทำงานอัตโนมัติโดยใช้ระบบควบคุมแบบเรียลไทม์ หรือ SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) เพื่อให้มั่นใจว่าการผลิตเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและสะอาด ด้วยการจัดการกระบวนการทั้งหมดด้วยการติดตามผลแบบเรียลไทม์ จะช่วยลดของเสียและมลพิษให้เหลือน้อยที่สุด ถือเป็นก้าวสำคัญสำหรับการผลิตที่ยั่งยืน  แนวทางนี้ไม่เพียงแค่ลดการปล่อยคาร์บอน แต่ยังกำจัดคาร์บอนจากบรรยากาศมากกว่าที่ปล่อยออกมาอีกด้วย

นักประดิษฐ์ทีมผู้ออกแบบ Carbon Polymerizing System ประกอบด้วยสุเมธ กล่อมจิตเจริญ  , สหรัถ ชวฤาชัย  และกัลยพัชร์ พลอยประดิษฐ์ นักศึกษาคณะวิศวกรรมศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมหิดล โดยมุ่งมั่นที่จะแก้ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เนื่องจากมองเห็นถึงปริมาณคาร์บอนจำนวนมากที่ถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศผ่านกิจกรรมของมนุษย์ เพื่อจัดการกับปัญหาดังกล่าว ทีมผู้ออกแบบจึงสร้างนวัตกรรมที่สามารถเปลี่ยนขยะอาหารหรือแหล่งคาร์บอนอื่น ๆ ให้เป็นพลาสติกชีวภาพ  

ทีมผู้ออกแบบ Carbon Polymerizing System ซึ่งเป็นทีมผู้ชนะระดับประเทศในปีนี้ จะได้รับเงินรางวัลจำนวน 224,000 บาท จาก James Dyson Award เพื่อเป็นทุนในการพัฒนานวัตกรรมและต่อยอดเชิงพาณิชย์  โดยในอนาคตมีแผนพัฒนาระบบติดตามการปล่อยคาร์บอน เพื่อเก็บข้อมูลปริมาณก๊าซที่ปล่อยออกมาระหว่างกระบวนการผลิต
สหรัถ ชวฤาชัย หนึ่งในสมาชิกทีมผู้ออกแบบ Carbon Polymerizing System กล่าวว่า การแข่งขัน James Dyson Award มอบโอกาสให้พวกเราได้นำเสนอนวัตกรรม ซึ่งพวกเราเชื่อว่ารางวัลนี้จะช่วยให้นวัตกรรม Carbon Polymerizing System เป็นที่รู้จักในตลาดและสร้างประโยชน์ให้กับโลกมากยิ่งขึ้น นอกจากนี้พวกเรายังอยากให้นวัตกรรมนี้เป็นแรงบันดาลใจให้คนอื่น ๆ หันมาสนใจใช้ความคิดสร้างสรรค์ออกแบบนวัตกรรมเพื่อแก้ไขปัญหาในโลกของเราต่อไป

รางวัลรองชนะเลิศ ผลงานชื่อ  NANO HEMP  มีเป้าหมายที่จะจัดการกับความท้าทาย 2 ประการ ได้แก่ การจัดการของเสียจากอุตสาหกรรมกัญชง และต้นทุนการผลิตที่สูงของท่อนาโนคาร์บอน (CNT) ซึ่งเป็นวัสดุที่ใช้ในแบตเตอรี่และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

 ภูวดล เสงี่ยมมีเจริญ ผู้คิดออกแบบผลงานNANO HEMP   กล่าวว่า การตัดสินใจแก้ปัญหาเหล่านี้โดยการสร้าง NANO HEMP ซึ่งจะใช้ขยะจากกัญชงโดยเฉพาะเศษแกนกัญชงที่มีคาร์บอนสูง เพื่อสร้างวิธีการที่ยั่งยืนและประหยัดต้นทุนในการสังเคราะห์ท่อนาโนคาร์บอน ซึ่งจะช่วยส่งเสริมความก้าวหน้าในด้านการกักเก็บพลังงาน อุปกรณ์ทางการแพทย์ และคอมโพสิตขั้นสูง นำไปสู่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อม

รางวัล รองชนะเลิศอันดับสอง ในผลงานชื่อ PlantPoxy มีที่มาจากแนวความคิดว่า ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรทั่วไปใช้สารเคมีที่รุนแรงซึ่งเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม วัสดุและสารเคมีที่ไม่สามารถย่อยสลายได้เหล่านี้ยังก่อให้เกิดมลพิษปริมาณมากซึ่งเป็นอันตรายอย่างยิ่ง ทีมผู้ออกแบบ ประกอบด้วย  สุทธวิชญ์ บุตรนนท์  จิตาภา ม่วงศิริ  ชลธกาญ ผลมะขามและฌานิทธิ์ พิทักษ์วงษ์  จึงได้คิดค้น PlantPoxy สารกำจัดแมลงชีวภาพที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมทำจากเชื้อราที่สลายตัวตามธรรมชาติเมื่อเวลาผ่านไป  โดยไม่ทิ้งสารตกค้างที่เป็นอันตราย PlantPoxy ตั้งเป้าลดการพึ่งพาสารเคมีกำจัดแมลง ด้วยการสนับสนุนการใช้สารกำจัดแมลงชีวภาพ เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร รวมถึงช่วยปกป้องและฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม ส่งผลให้ดิน น้ำ และอากาศสะอาดขึ้น

 สิ่งประดิษฐ์ทั้งสามชิ้นจะร่วมแข่งขันในเวทีระดับนานาชาติของการแข่งขัน James Dyson Award โดยจะมีโอกาสได้รับเงินรางวัลจำนวน 1,345,000 บาท ผลงานที่เข้ารอบ 20 อันดับแรกในระดับนานาชาติจะประกาศในวันที่ 16 ตุลาคม และผู้ชนะระดับนานาชาติจะประกาศในวันที่ 13 พฤศจิกายน โดยผู้ตัดสินคือ James Dyson

 James Dyson Award คือการแข่งขันด้านการออกแบบระดับนานาชาติที่จะให้รางวัล สนับสนุน และสร้างแรงบันดาลใจให้กับวิศวกรออกแบบรุ่นใหม่ โดยในปีนี้มีการดำเนินการใน 29 ประเทศ และสนับสนุนสิ่งประดิษฐ์มากกว่า 400 รายการ ด้วยเงินรางวัลกว่า 44 ล้านบาท ดำเนินการโดยมูลนิธิ James Dyson Foundation ซึ่งเป็นองค์กรการกุศลด้านการศึกษาด้านวิศวกรรมของ Sir James Dyson
โจทย์ออกแบบสิ่งประดิษฐ์คือ สิ่งประดิษฐ์ที่ออกแบบต้องสามารถสามารถแก้ไขปัญหาได้ โดยปัญหานี้อาจเป็นสิ่งที่เราพบเห็นได้ในชีวิตประจำวันหรือเป็นปัญหาระดับโลกก็ได้ แต่สิ่งสำคัญคือวิธีการแก้ปัญหาต้องมีประสิทธิภาพและแสดงให้เห็นถึงการคิดเชิงออกแบบ

ขั้นตอนการตัดสิน ผู้เข้าประกวดจะถูกคัดเลือกในระดับประเทศ โดยคณะกรรมการอิสระและวิศวกรจาก Dyson โดยในแต่ละประเทศจะเฟ้นหาตัวแทนเพื่อหาผู้ชนะเลิศอันดับหนึ่งและรองชนะเลิศสองอันดับ จากนั้นวิศวกรจาก Dyson จะทำการคัดเลือก 20 ผู้เข้ารอบในระดับประเทศเพื่อทำการคัดเลือกต่อไปในระดับนานาชาติ ซึ่งผลงานจากผู้เข้ารอบทั้ง 20 โครงการจะได้รับการพิจารณาโดย James Dyson เพื่อคัดเลือกหาผู้ชนะในระดับนานาชาติต่อไป