“อิฐบล็อกช่องลมจากเปลือกหอยแมลงภู่” นวัตกรรม Bio Responsive Block จากขยะเปลือกหอยสู่วัสดุก่อสร้างมูลค่าสูง

นักวิจัยจุฬาฯ พัฒนา “Bio Responsive Block อิฐบล็อกช่องลมจากเปลือกหอยแมลงภู่” แปรรูปขยะเปลือกหอยจากชุมชนชายฝั่งด้วยกระบวนการบดแทนการเผา ลดการปล่อยคาร์บอน พร้อมออกแบบเป็นวัสดุตกแต่งที่สวยงามและใช้งานได้จริง สร้างมูลค่าเพิ่มและต่อยอดสู่เศรษฐกิจหมุนเวียนในระดับชุมชน

ตามแนวชายฝั่งทะเลไทย เปลือกหอยแมลงภู่นับล้านกิโลกรัมถูกทิ้งเป็นของเหลือปีแล้วปีเล่า ขณะเดียวกัน วงการวัสดุก่อสร้างทั่วโลกกำลังตื่นตัวกับการลดการปล่อยคาร์บอน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.รันดา อดุลเดชจรัส อาจารย์ประจำภาควิชาสถาปัตยกรรมภายใน คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ และรองผู้อำนวยการสถาบันวิจัยโลหะและวัสดุ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เห็นโอกาสท่ามกลางปัญหานี้ จึงได้คิดค้นและพัฒนา “Bio Responsive Block” อิฐบล็อกช่องลมจากเปลือกหอยแมลงภู่ ที่ไม่เพียงโดดเด่นเชิงสถาปัตยกรรม แต่ยังเป็นตัวอย่างของเศรษฐกิจหมุนเวียนที่ชุมชนสามารถร่วมสร้างและขับเคลื่อนได้จริง

เส้นทางงานนวัตกรรมที่เริ่มต้นด้วยขยะ

ย้อนกลับไปก่อนที่โครงการ Bio Responsive Block จะเริ่มขึ้น นวัตกรรมนี้มีจุดเริ่มต้นจากการทำวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของ ผศ.ดร.รันดา อดุลเดชจรัส ซึ่งสนใจศึกษาเรื่องเปลือกหอยเชอรีและหอยแมลงภู่ในฐานะวัสดุก่อสร้าง โดยได้นำมาพัฒนาเป็นอาคารศูนย์เรียนรู้ที่มีโครงสร้างไม้ไผ่ ผลงานชิ้นนั้นโดดเด่นจนได้รับการคัดเลือกไปจัดแสดงในงาน COP26 ที่เมืองกลาสโกว์ สหราชอาณาจักร นับเป็นก้าวแรกที่ยืนยันว่า “ขยะ” จากชุมชนประมงมีศักยภาพมากกว่าที่โลกเคยมองเห็น

เมื่อได้รับทุนวิจัยจากคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ จุฬาฯ งานวิจัยชิ้นแรกของ ผศ.ดร.รันดามุ่งไปที่การนำเปลือกหอยมาเผาที่อุณหภูมิสูงกว่าหนึ่งพันองศาเซลเซียสเพื่อให้เกิดออกซิเดชัน แปรสภาพเป็นปูนขาวบริสุทธิ์ จากนั้นนำมาทดแทนส่วนหนึ่งของปูนซีเมนต์ OPC (Ordinary Portland Cement) ในสัดส่วนต่าง ๆ ตั้งแต่ 10 – 30% แล้วทดสอบค่าความแข็งแรงรับแรงกดตามมาตรฐานอุตสาหกรรม ผลการวิจัยพบว่าหากสัดส่วนปูนขาวจากเปลือกหอยสูงเกินไป ความแข็งแรงจะลดลงจนไม่ผ่านเกณฑ์มาตรฐาน

แต่นั่นยังไม่ใช่ปัญหาที่ใหญ่ที่สุด ท้าทายกว่าคือคำถามที่ว่า “ชาวบ้านจะทำได้ไหม?” เพราะกระบวนการเผาที่อุณหภูมิสูงต้องอาศัยเตาเผาอุตสาหกรรม ซึ่งแทบเป็นไปไม่ได้ในระดับวิสาหกิจชุมชน คำตอบนั้นเองที่เปิดประตูไปสู่แนวคิดใหม่ทั้งหมด เริ่มจากกระบวนการผลิตที่เปลี่ยนมาเป็นการบดแทนการเผา

บดแทนเผา : กระบวนการเพื่อความยั่งยืน

“บดแทนเผา” ฟังดูเรียบง่าย แต่นัยสำคัญของมันลึกซึ้งกว่านั้นมาก การเปลี่ยนกระบวนการจากการเผาด้วยอุณหภูมิสูงมาเป็นการบดด้วยแรงมนุษย์นั้น ไม่ใช่แค่การลดขั้นตอนทางเทคนิค แต่คือการเปิดโอกาสให้ชุมชนเป็นเจ้าของกระบวนการผลิตได้จริง ๆ ซึ่งเป็นจุดมุ่งหมายของโครงการวิจัย Bio Responsive Block

กระบวนการเผาในอุตสาหกรรมก่อให้เกิดการปล่อยคาร์บอน (Carbon Emission) ตั้งแต่การใช้พลังงานความร้อนสูง การใช้เครื่องจักร ไปจนถึงค่าไฟฟ้าและกำลังคนในการดูแลระบบ เมื่อเปลี่ยนมาเป็นกระบวนการบด อย่างมากที่สุดก็ใช้เพียงแรงมนุษย์หรืออุปกรณ์ขนาดเล็กที่หาได้ในครัวเรือน

แน่นอนว่ากระบวนการบดมีข้อจำกัด ผงที่ได้จะไม่บริสุทธิ์เท่ากับปูนขาวที่ผ่านการเผา และใช้เวลามากกว่า แต่ในบริบทของการพัฒนาวิสาหกิจชุมชน นี่คือการแลกที่คุ้มค่า “ทุกอย่างล้วนให้มูลค่าต่อวัสดุที่เกิดขึ้นเสมอ ไม่ว่าจะผ่านกระบวนการเผาหรือบดก็ตาม” ผศ.ดร.รันดากล่าว

ความสวยงามกับส่วนผสมเทอร์ราซโซที่ลงตัว

หัวใจของ Bio Responsive Block รูปแบบปัจจุบันอยู่ที่การผสมระหว่างเปลือกหอยบดกับปูนเทอร์ราซโซ (Terrazzo) ซึ่งเป็นปูนที่ใช้ทำพื้นหินขัดมาแต่เดิม ความแตกต่างระหว่างรูปแบบแรกที่ใช้ปูนขาวจากกระบวนการเผากับรูปแบบการบด ไม่ใช่แค่เรื่องของสูตรส่วนผสม แต่คือการยกระดับจาก “วัสดุก่อสร้าง” ไปสู่ “วัสดุตกแต่งที่มีมูลค่า”

เทอร์ราซโซทำให้พื้นผิวของบล็อกมีความสวยงามที่เป็นเอกลักษณ์ จากเปลือกหอยแมลงภู่สด มีสีเขียวเข้มและมีความแข็ง เมื่อผ่านการบดและนำมาผสมในสัดส่วนต่าง ๆ จะทำให้ผิวหน้าของบล็อกมีโทนสีตั้งแต่น้ำตาลอ่อนไปจนถึงน้ำตาลเข้มที่ดูเป็นธรรมชาติ โดยส่วนผสมในอัตราส่วนที่เหมาะสม คือใช้เทอราซโซ่ไม่เกิน 30% จะรักษาความแข็งแรงของโครงสร้างไว้ได้

แม้จะเป็นขยะเหลือทิ้งจากการประมง อาจารย์รันดาก็ย้ำว่าในกระบวนการผลิต จะไม่ให้มีของเสียเหลือแม้แต่ชิ้นเดียว ทุกชิ้นส่วนของเปลือกหอยถูกใช้งานในหลาย ๆ กระบวนการ เปลือกหอยที่สวยงามจะถูกคัดออกมาสำหรับเป็นผิวหน้าของบล็อก ส่วนที่เหลือจะถูกบดเป็นผงผสมในเนื้อวัสดุ นี่คือการออกแบบที่คิดครบทุกมิติ ตั้งแต่ต้นน้ำจนถึงปลายน้ำ

นอกจากนี้อาจารย์รันดามีแนวคิดที่จะผสมหินมงคลตามหลักฮวงจุ้ยเข้าไปในสูตรด้วย เพื่อขยายฐานลูกค้าไปยังกลุ่มที่ให้ความสำคัญกับสีและพลังงานของวัสดุ ซึ่งเพิ่มมิติความหมายและคุณค่าเชิงสัญลักษณ์ให้กับผลิตภัณฑ์ได้อีกทางหนึ่ง

บล็อกช่องลม ตอบโจทย์ภูมิอากาศประเทศไทย

ผศ.ดร.รันดาตระหนักดีว่าความสวยงามเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ วัสดุทุกชนิดต้องผ่านการพิจารณาในมิติของ Thermal Performance หรือสมรรถนะเชิงความร้อน โดยเฉพาะในประเทศที่มีภูมิอากาศของประเทศไทยที่มีทั้งความร้อนและความชื้นสูงตลอดปี รูปแบบช่องลมของบล็อกออกแบบมาให้อากาศไหลผ่านได้ ช่วยระบายความร้อนและเพิ่มการหมุนเวียนอากาศภายในอาคารโดยไม่ต้องพึ่งพาระบบปรับอากาศ นอกจากนี้ Pattern ของช่องลมยังสร้างแสงและเงาที่ไหลเข้ามาในพื้นที่อย่างสวยงาม เพิ่มบรรยากาศที่มีชีวิตชีวาให้กับสถาปัตยกรรม

การออกแบบของอาจารย์มองไปที่การตกแต่ง (Interior Design) มากกว่าการรับแรงทางโครงสร้าง จึงเหมาะกับการใช้เป็น Highlight Wall หรือผนังเด่นในบ้านพักอาศัย รีสอร์ต คาเฟ หรืออาคารที่มีเรื่องราวเกี่ยวกับธรรมชาติและความยั่งยืน โดยไม่จำเป็นต้องใช้ทั้งผนัง อาจเลือกเพียงจุดที่ต้องการเน้นก็เพียงพอ หากนำไปใช้ภายนอกอาคาร การเคลือบผิว (Coating) ที่เหมาะสมจะช่วยให้วัสดุทนต่อน้ำและแสงแดดได้ยาวนานยิ่งขึ้น

ในอนาคต ผศ.ดร.รันดากล่าวว่าอาจมีการเพิ่มเส้นใยธรรมชาติจากพืชท้องถิ่น เช่น เส้นใยต้นตาลหรือพืชอื่น ๆ เข้าไปในผนัง เพื่อเพิ่มคุณสมบัติฉนวนความร้อน ช่วยลดอุณหภูมิภายในอาคาร ซึ่งจะทำให้ตอบโจทย์เรื่องการประหยัดพลังงานในสภาพภูมิอากาศร้อนชื้นได้ยิ่งขึ้น

ขยายความรู้การผลิตอิฐบล็อกช่องลมสู่วิสาหกิจชุมชน

อาจารย์รันดาเล่าขั้นตอนการผลิตว่าเริ่มต้นด้วยการรวบรวมเปลือกหอยจากชุมชน ล้างทำความสะอาด ตาก แล้วบดให้ละเอียดจนได้ผงคล้ายแป้ง ผงที่ได้นำมาผสมกับปูนเทอร์ราซโซในสัดส่วนที่กำหนด ผสมน้ำ คลุกเคล้า เทหล่อลงแม่พิมพ์ รอแห้ง แกะออก แล้วขัดผิวด้วยมือ ตลอดสายการผลิตอิฐบล็อกช่องลม ใช้เพียงอุปกรณ์ที่หาได้ในครัวเรือน ไม่มีเครื่องจักรอุตสาหกรรมแม้แต่ชิ้นเดียว และงานวิจัยนี้อาจารย์รันดาใช้พื้นที่ในบ้านของตนเอง สำหรับการทดลองทำก่อนจะนำไปสู่ชุมชน

อาจารย์ชักชวนคนในชุมชนที่ไม่เคยมีความรู้ด้านวัสดุมาก่อนมาลองทำจริงตั้งแต่ต้น เพื่อทดสอบว่า “คนที่ไม่มีพื้นฐานเลยสามารถทำได้ไหม” ผลออกมาครั้งแรกชิ้นงานยังไม่งดงามเท่าที่ควร แต่นั่นพิสูจน์ได้อย่างชัดเจนว่ากระบวนการนี้สามารถถ่ายทอดได้ และถ้าชาวบ้านได้รับการอบรมอย่างถูกต้องย่อมผลิตได้แน่นอน

ผศ.ดร.รันดาเผยถึงเป้าหมายในอนาคตว่า จะเข้าไปจัด Workshop ให้ความรู้ชุมชนโดยตรง เพื่อก่อตั้งวิสาหกิจชุมชนที่สามารถดำเนินงานได้อย่างอิสระ ชุมชนจะได้มองเปลือกหอยในมุมใหม่ ไม่ใช่ปัญหาแต่เป็นวัตถุดิบที่มีค่าและสร้างมูลค่าให้ชุมชนได้

ชุมชนชาวประมงที่เข้าร่วมโครงการจะได้รายได้หลายช่องทางพร้อมกัน ทั้งจากการขายหอยดองที่ทำอยู่แล้ว จากการแปรรูปเปลือกหอยเป็นผลิตภัณฑ์ และการเปิดรับนักท่องเที่ยวเชิงนิเวศ ภาพในอนาคตที่อาจารย์เห็นคือชุมชนที่นักท่องเที่ยวสามารถมาเรียนรู้ตั้งแต่กระบวนการเลี้ยงหอยในทะเล การเก็บเกี่ยว การแปรรูปเนื้อหอย ไปจนถึงการทำผลิตภัณฑ์จากเปลือกหอยด้วยสองมือ นั่นคือการท่องเที่ยวเชิงการเรียนรู้ที่ให้ทั้งประสบการณ์และมีความหมายต่อสิ่งแวดล้อม

โมเดลนี้สามารถขยายไปยังพื้นที่ชายฝั่งอื่น ๆ ทั้งในไทยและต่างประเทศ เพราะแคลเซียมคาร์บอเนตไม่ได้มีแค่ในเปลือกหอยแมลงภู่ หอยนางรม หอยเชอรี หรือหอยลายก็ล้วนมีศักยภาพเช่นเดียวกัน ผศ.ดร.รันดากล่าว “เราไม่ได้ออกแบบให้มันเป็น Case Study ของชุมชนเดียว แต่อยากให้มันเป็นแรงบันดาลใจที่โมเดลนี้สามารถทำได้ต่อไปในอนาคต”

สิ่งที่น่าสนใจยิ่งกว่าความใหม่ของนวัตกรรมนี้คือการที่มันไม่ได้ใหม่เลย “คนไทยโบราณก็เอาปูนเปลือกหอยมาทำพระ ทำสีปูนแดงสำหรับกินกับหมาก มาแต่ไหนแต่ไรแล้ว” ผศ.ดร.รันดาเล่า นั่นหมายความว่าสิ่งที่กำลังทำอยู่คือการรื้อฟื้นภูมิปัญญาเดิมและนำมาประยุกต์ให้เข้ากับบริบทสมัยใหม่ ทั้งในแง่เทคโนโลยีวัสดุ การออกแบบ และเศรษฐกิจสร้างสรรค์

จากความสำเร็จของผลงานนวัตกรรมที่เริ่มเป็นรูปเป็นร่างและออกสู่สาธารณะ ผศ.ดร.รันดาเผยความรู้สึกว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดในฐานะนักวิจัยและอาจารย์ ไม่ใช่ความสำเร็จเชิงพาณิชย์ แต่คือความภูมิใจที่ได้ให้ความรู้แก่คนอื่นในการนำไปทำได้จริง เกิดมูลค่าจริง และมีการต่อยอดต่อไปได้

Bio Responsive Block อาจเพิ่งเริ่มต้น แต่เรื่องราวที่บอกเล่านั้นลึกกว่าผนังก้อนหนึ่ง เป็นเรื่องของชุมชนที่มองเห็นคุณค่าในสิ่งที่เคยถูกทิ้ง รวมถึงนักวิจัยที่ไม่ยอมให้ความรู้อยู่นิ่งบนกระดาษ แต่เป็นการสร้างคุณค่าให้วัสดุจากธรรมชาติที่รอวันถูกมองเห็นมานานแล้ว

ผู้สนใจสามารถติดตามผลงานนวัตกรรมที่น่าสนใจนี้ได้ที่ อีเมล runda.a@chula.ac.th

• Facebook
• Twitter
• Line