วัสดุศาสตร์ 3 พว32034 (ม.ปลาย)

40  เซรามิกสแ์ บง่ ออกไดเ้ ปน็ 2 กลมุ่ ใหญ่ ๆ คือ 1. เซรามิกส์แบบด้ังเดิม (Traditional ceramics) ได้แก่ ถ้วย จานชามสุขภณั ฑ์ ลกู ถ้วยไฟฟ้า กระเบอ้ื งปพู ้ืนและบผุ นัง กระเบ้ืองหลังคา วสั ดทุ นไฟ แผน่ รองเผาในเตาอิฐก่อสรา้ ง กระถางต้นไม้ โอง่ กระจกและแก้ว ปนู ซีเมนต์ ยปิ ซ่มั ปูนปลาสเตอร์ เปน็ ตน้ ซึ่งทํามาจากวสั ดหุ ลักคอื ดนิ ดํา ดินขาว ดนิ แดง หนิ ฟันม้า ทราย หนิ ปนู หนิ ผุ ควอตซ์ และแร่อ่ืน ๆการแบง่ ชนิดของเน้ือดินสําหรบั เซรามกิ สแ์ บบดงั้ เดิม 1.1 เซรามกิ ส์แบบพอรซ์ เลน (Porcelain) เป็นผลิตภณั ฑท์ ่ตี อ้ งเผาท่อี ุณหภูมิสูง มากกวา่ 1250 °c มีความแขง็ แรงสูงมาก มกี ารดดู ซมึ น้ําตํา่ มาก ยกตัวอย่างเชน่ ลูกถว้ ยไฟฟ้า, กระเบ้อื งแกรนติ , ผลิตภณั ฑ์บนโตะ๊ อาหาร, สุขภณั ฑ์ 1.2 เซรามกิ สแ์ บบสโตนแวร์ (Stone ware) เป็นผลติ ภัณฑ์ทใี่ ช้อุณหภูมเิ ผาปานกลางประมาณ 1150 - 1200 °c มคี วามแข็งแรงตํ่ากว่าพวก porcelain มกี ารดูดซมึ น้ําอยู่ในช่วง 3 - 5 % ตวั อยา่ งเชน่ กระเบ้อื งปพู ื้น, ผลิตภัณฑ์บนโตะ๊ อาหาร 1.3 เซรามกิ ส์แบบโบนไชนา (Bone china) เปน็ ผลติ ภัณฑท์ ่ีมสี ว่ นผสมของเถา้กระดูก ทําใหผ้ ลติ ภัณฑ์มีความโปรง่ แสง ความแข็งแรงปานกลาง การดดู ซมึ นํา้ ต่ํา 1.4 เซรามกิ ส์แบบเอริ ์ทเทนแวร์ (Earthen ware) เปน็ ผลิตภัณฑท์ ่ีใช้อณุ หภูมิในการเผาไมส่ งู มาก อยู่ในชว่ ง 900 - 1100 °c มคี วามแขง็ แรงตํา่ การดดู ซมึ น้าํ สงู 10 - 20%ตวั อยา่ งเชน่ กระเบ้อื งบผุ นงั , กระเบอื้ งหลงั คา, ตุ๊กตาและของตกแตง่ กระถางเทอร์ราคอตตา 2. เซรามิกส์สมัยใหม่ (Fine ceramics) คือเซรามิกส์ที่ต้องใช้วัตถุดิบท่ีผ่านกระบวนการมาแล้ว เพ่ือให้มีความบริสุทธิ์สูงได้รับการควบคุมองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างจุลภาค (microstructure) อย่างแม่นยํา โดยเซรามิกส์สมัยใหม่อาจแบ่งได้เป็น 3กลมุ่ ใหญ่ ๆ ไดแ้ ก่ เซรามกิ สส์ ําหรบั งานโครงสร้าง, อเิ ล็กโทรเซรามิกส์ และเซรามิกสส์ าํ หรับงานทางดา้ นการแพทย์ 2.1 เซรามกิ สส์ ําหรบั งานโครงสรา้ ง (Structural ceramics) ซึ่งเป็นกลมุ่ ที่ใช้ในงานท่ีต้องการสมบัติทางกลที่ดที อี่ ุณหภมู ิสูง ทนตอ่ การสกึ หรอและการกัดกร่อนได้ดี ทนตอ่การเปลีย่ นแปลงอุณหภูมิอยา่ งฉบั พลันไดด้ ี เป็นฉนวนความรอ้ น ตัวอยา่ งเซรามิกส์สําหรบั งานโครงสรา้ ง เชน่ ซลิ คิ อนคารไ์ บด์ (silicon carbide, SiC) สําหรับใช้ทาํ วสั ดุสําหรับตัดแตง่ หัวพ่นไฟ (Burner) ชิน้ ส่วนเครอื่ งยนต์ เช่น ปลอกนาํ วาลว์ (valve guide) และซลี ทท่ี นแรงดันสูง

41 (Mechanical seal) ซิลคิ อนไนไตรด์ (silicon nitride, Si3N4) สําหรบั ใชท้ าํ ชิน้ สว่ นเคร่ืองยนต์กลไก เช่น ลูกปืน (bearing ball) วาลว์ (valve) สลกั ลูกสูบ (piston pin) เบรคสําหรบั รถยนต์ทเ่ี ป็น Exotic car และ ใบพัดของเทอรโ์ บชาร์จเจอร์ (turbocharger rotor blade) และอะลูมินัมไนไตรด์ (Aluminum Nitride, AlN) สําหรับใช้ทําแผ่นรองวงจรสําหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนกิ ส์ เป็นต้น กรรไกรและมดี เซรามกิ ส์ทท่ี ําดว้ ยเซอรโ์ คเนีย (ZrO2) ซึ่งเปน็ มีดเซรามกิ ส์ท่มี คี วามคมมาก และไม่ตอ้ งลับเนอ่ื งจากเซอร์โคเนียมีความแข็งสูงและไม่สึกกร่อนง่ายจึงไม่ทาํ ใหม้ ีดท่ือ เซรามิกส์สําหรับงานโครงสร้างอีกตัวอย่างหนึ่งคือผิวของยานกระสวยอวกาศ(space shuttle) ในตอนท่ียานเข้ามาจากอวกาศเข้าสู่บรรยากาศของโลกนั้นจะเกิดการเสียดสีกับบรรยากาศของโลกทําให้มีอุณหภูมิสูงมากซ่ึงมากกว่า 2000 °c โครงสร้างลําตัวของยานภายในน้ันจริงๆ แล้วทําจากโลหะผสมซึ่งทนความร้อนได้ไม่เกิน 800 °c แต่ผิวของยานน้ันปูด้วยแผ่นกระเบ้อื งเซรามกิ ส์เลก็ ๆ ซงึ่ ทนความร้อนสูงจาํ นวนมาก ตัวอยา่ งวสั ดุทใี่ ช้ทาํ แผ่นเซรามิกส์ ดังกลา่ ว เช่น เส้นใยซลิ ิกาอะมอร์ฟัสความบรสิ ุทธส์ิ งู มาก (very-high-purityamorphous silica fibers) และแผน่ กระเบอื้ งเล็ก ๆ ทที่ าํ ด้วยเซอรโ์ คเนยี ทาํ ให้ทนอณุ หภมู สิ ูงได้และอกี ตวั อยา่ งหนึ่งทีอ่ ยู่ใกลต้ ัว สาํ หรับผูท้ ่ใี ชร้ ถยนต์ คือ ท่ีทอ่ ไอเสียรถยนต์จะมเี ซรามกิ ส์ชนดิ หนง่ึ ที่เรียกวา่ แคตาไลตกิ คอนเวอร์เตอร์ (Catalytic converter) ช่วยทาํ หนา้ ที่เปล่ยี นก๊าซตา่ ง ๆ ที่เกิดจากกระบวนการเผาไหมข้ องเครือ่ งยนต์ทเี่ ปน็ พษิ ต่อมนษุ ยใ์ หเ้ ป็นสารท่ไี ม่เป็นพิษเช่น เปลี่ยนคาร์บอนมอนออกไซด์ (CO) ใหอ้ ยใู่ นรปู ของคารบ์ อนไดออกไซด์ (CO2) เปน็ ต้น วัสดทุ ีใ่ ช้ทําแคตาไลติกคอนเวอรเ์ ตอรจ์ ะต้องมีคณุ สมบัติท่สี ามารถทนการเปลย่ี นแปลงอุณหภูมโิ ดยเฉยี บพลันไดเ้ ปน็ อยา่ งดี ซ่งึ หมายถึงจะต้องมีค่าสัมประสิทธิก์ ารขยายตัว เน่ืองจากความรอ้ นอย่ใู นเกณฑ์ทต่ี ่าํ มาก ซึง่ วสั ดุท่ีนิยมนาํ มาใชก้ ค็ ือ คอรเ์ ดียไรท์นน่ั เอง โดยแคตาไลติกคอนเวอรเ์ ตอรน์ นั้ จะใช้คอร์เดยี ไรทม์ าข้นึ รปู โดยการ Extrude เปน็ รงั ผง้ึ(Honey comb) เพอื่ ให้มพี ื้นท่ีผวิ ในการแลกเปลยี่ นกาซไดด้ ี 2.2 อเิ ล็กโทรเซรามกิ ส์ (Electroceramics) ซึง่ เปน็ กลมุ่ ทใ่ี ช้สมบัติทางไฟฟ้าอเิ ล็กทรอนิกส์ แมเ่ หลก็ แสง เป็นหลกั อิเลก็ โทรเซรามิกส์นัน้ เป็นกลมุ่ เซรามกิ สท์ ีม่ ีมากมายหลายชนดิ และ ครอบคลมุ สมบตั ิดา้ นต่าง ๆ หลายอย่างได้แก่ ไฟฟา้ แม่เหลก็ แสง และความร้อน เป็นตน้ ตัวอยา่ งเช่นไดอิเล็กทริกเซรามกิ ส์ (dielectric ceramics) เชน่ แบเรียมไททาเนต(barium titanate, BaTiO3) สําหรับใชท้ าํ ตวั เกบ็ ประจุไฟฟ้า เพียโซอเิ ลคทรคิ เซรามิค

42 (piezoelectric ceramics) ซ่งึ เปน็ เซรามิกสท์ ส่ี ามารถเปล่ยี นรปู พลังงานกลพลงั งานไฟฟ้ากลบั ไปมาได้ (“piezo” มาจากภาษากรกี แปลว่า กด (press)) วัสดนุ ี้เมอ่ื ใหแ้ รงกลเขา้ ไปจะสามารถเปลยี่ นแรงกลเปน็ พลงั งานไฟฟ้าไดห้ รอื ในทางกลับกนั สามารถเปล่ยี นพลงั งานไฟฟา้ให้เปน็ พลงั งานกลได้ ตวั อย่างเช่น เลดเซอรโ์ คเนตไททาเนต (lead zirconate titanate,Pb(Zr,Ti)O3) สาํ หรับใช้ทาํ ทรานดิวเซอร์ (transducer) ชุดโหลดเซลสส์ าํ หรับเครอ่ื งช่งั ขนาดใหญ่ ตวั จุดเตาแก๊ส (gas ignitor) หรอื ท่ีใกลต้ ัวเรากค็ อื การด์ วันเกดิ ท่ีเม่ือเปิดแลว้ มเี สยี งเพลงดงั ขึน้ กอ็ าศัยหลกั การของเพียโซอเิ ลคทริคน่ันเอง นอกจากนอี้ ิเลก็ โทรเซรามกิ สย์ ังมเี ซรามิกส์แม่เหลก็ (magnetic ceramics) เชน่ เฟอร์ไรต์ (ferrite, Fe3O4) ซ่งึ ใชเ้ ป็นวัสดุบันทกึ ขอ้ มูลเป็นตน้ 2.3 เซรามกิ ส์สําหรับงานทางด้านการแพทย์ พวกกระดกู เทยี ม ฟันปลอม ข้อตอ่เทยี ม ตวั อยา่ งเชน่ วสั ดุที่เรียกวา่ ไฮดรอกซอี าพาไทต์ ซง่ึ ทํามาจากกระดูกววั กระดกู ควายท่ีผ่านการเผาแบบ Calcine เพือ่ ไล่สารอนิ ทรียภ์ ายในและนํามาข้ึนรูปเป็นชิน้ กระดูกและนาํ ไปเผาแบบ Sinter อกี คร้ังหนึง่

43 เรื่องที่ 2 มลพษิ จากการผลติ และการใชง้ าน มลพิษจากการผลิต อุตสาหกรรมการผลติ โลหะ พอลเิ มอร์ และเซรามกิ ส์ส์ จดั เปน็ อุตสาหกรรมขัน้ พ้นื ฐานของประเทศไทยท่มี บี ทบาทสาํ คัญของประเทศ เนอื่ งจากโลหะ พอลเิ มอร์ และเซรามกิ ส์ เป็นวตั ถุดิบพนื้ ฐานสําหรับอุตสาหกรรม เชน่ อุตสาหกรรมก่อสรา้ ง อุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมเครือ่ งใช้ไฟฟ้า อตุ สาหกรรมการผลติ เคร่อื งใช้ในครัวเรอื น เปน็ ตน้ กระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมเป็นแหลง่ กาํ เนดิ มลพิษท่สี าํ คัญ ทง้ั มลพิษทางอากาศ กากของเสียและน้ําเสีย ซึ่งสามารถก่อให้เกิดผลกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมได้ หากมกี ารจัดการไมเ่ หมาะสม 2.1 สาเหตุที่ทําให้เกดิ มลพิษจากการผลิต 1) กระบวนการหลอมและเกิดมลพิษ กระบวนการหลอม เป็นการนําวตั ถดุ ิบทั้งในรปู วัสดใุ หม่และเศษวัสดุทีใ่ ช้แล้วมาใหค้ วามรอ้ นเพ่ือให้หลอมละลาย และทําการปรับปรงุ คณุ ภาพดว้ ยสารต่าง ๆ มลพษิหลักที่เกดิ ขนึ้ ในกระบวนการหลอม คือ ฝนุ่ ควนั ไอโลหะ และก๊าซพษิ ต่าง ๆ 2) กระบวนการหลอ่ และเกิดมลพษิ กระบวนการหล่อ สามารถทาํ ได้ 2 ลักษณะ คือ การหล่อโดยใชเ้ ครื่องหลอ่แบบตอ่ เนอ่ื ง และการหล่อในแม่แบบชนิดตา่ ง ๆ ในการหล่อชน้ิ งานในแม่แบบ วสั ดุเหลวจะถกู เทใสใ่ นแม่แบบ แล้วปลอ่ ยใหแ้ ข็งตวั ระยะหนึ่ง จากนน้ั รอื้ แบบแยกออกเอาชนิ้ งานออกแบบหล่อ แล้วเอาไปทาํ ความสะอาดตกแต่งชนิ้ งานใหไ้ ด้คุณภาพตามตอ้ งการ มลพษิ หลกั ๆ ท่ีเกิดขึ้นในกระบวนการหลอ่ ท้ังสองลักษณะจะเกดิ ข้ึนในระหวา่ งการหล่อ แตส่ าํ หรบั การหลอ่ โลหะบางชนดิ จะเกิดมลพิษในระหวา่ งการทําแม่แบบไสแ้ บบและการนําชิ้นงานออกจากแบบหลอ่ ซ่งึ ควรมกี ารจัดการอย่างเหมาะสมเชน่ เดยี วกนั

44  3) กระบวนการหล่อและเกดิ มลพิษ การรีดมักใชอ้ ตุ สาหกรรมโลหะ เปน็ การนาํ แท่งโลหะผ่านการรีดลดขนาดที่วางตอ่ กันหลายชดุ จนไดข้ นาดตามต้องการ ซ่ึงการรีดโลหะมีทงั้ การรีดร้อนและรดี เยน็ ข้นึ อยู่กับผลติ ภณั ฑ์ทตี่ ้องการ มลพษิ ท่ีเกิดขน้ึ โดยทัว่ ไปในกระบวนการรดี ร้อนคือ ฝนุ่ ควนั ไอโลหะ กา๊ ซพิษ และนาํ้ เสีย 4) กระบวนการสนบั สนุนการผลิตและเกิดมลพิษ ระบบสนบั สนุนการผลิตที่สําคัญระบบหนึ่งคือ ระบบหล่อเย็น ซึ่งหากระบบหล่อเย็นเกิดขัดข้อง กระบวนการผลิตบางส่วนอาจหยุดการผลิตลง ซึ่งทําให้เกิดความเสียหายกบั โรงงานได้ มลพิษท่ีเกิดขึ้นโดยทั่วไปในกระบวนสนับสนุนการผลิตคือมลพิษทางอากาศและนาํ้ เสียจากนํา้ หล่อเยน็ ซ่งึ อาจใชเ้ พยี งคร้ังเดียวแลว้ ระบายท้ิง 2.2 สาเหตุท่ที าํ ให้เกดิ มลพิษจากการใช้งาน 1) จาํ นวนประชากรท่เี พม่ิ มากข้นึ เมอื่ มปี ระชากรเพมิ่ มากข้นึ ความต้องการด้านต่าง ๆ ท่เี ก่ียวขอ้ งกบั วถิ กี ารดาํ เนนิ ชวี ติ ประจาํ วัน ก็มากข้นึ ไม่วา่ จะอยใู่ นรปู ของสินคา้เครือ่ งใชไ้ ฟฟ้า เคร่ืองใชใ้ นครวั เรอื น ดงั นน้ั จาํ นวนวสั ดุทีใ่ ชแ้ ล้วจงึ เพมิ่ ทวคี ณู มากขน้ึ เรือ่ ย ๆ 2) คนท่วั ไปไม่มคี วามรู้ ความเขา้ ใจ ในการจัดการกบั เศษวสั ดุทีใ่ ชแ้ ล้วส่วนใหญ่มักจดั การกับเศษวสั ดุด้วยวธิ กี ารเผาซ่งึ เปน็ สาเหตุให้เกดิ มลพษิ ทางอากาศ 3) ความมกั งา่ ยและขาดจิตสํานกึ ไมค่ าํ นงึ ถึงผลเสยี ที่จะเกิดขน้ึ เชน่ การทงิ้เศษวสั ดใุ ช้แลว้ ลงแมน่ ้าํ ลําคลอง เปน็ สาเหตุให้เกดิ นา้ํ เสีย 4) การผลิตหรือใชส้ ง่ิ ของมากเกนิ ความจาํ เป็น เชน่ การผลติ สินคา้ ท่มี กี ระดาษหรือพลาสติกห้มุ หลายชั้น การซื้อสนิ คา้ โดยห่อแยกและใสถ่ ุงพลาสติกหลายถงุ ทําให้เศษวัสดุใช้แล้วมปี ริมาณมากขนึ้

45 เรื่องที่ 3 ผลกระทบจากการใชว้ สั ดตุ อ่ สง่ิ มชี วี ติ และส่งิ แวดลอ้ ม ในปัจจุบันเทคโนโลยีได้เข้ามามีบทบาทและ ความจําเป็นต่อการดํารงชีวิตของมนุษยเ์ ป็นอย่างมาก ท้งั ภายในบา้ น และภายนอกบา้ น เพอ่ื อํานวยความสะดวกสบายในชีวิตประจาํ วัน เชน่ การทํางานบา้ น การคมนาคม การส่ือสาร การแพทย์ การเกษตร และการอุตสาหกรรม เป็นต้น ซึ่งความเจริญก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีช่วยพัฒนาให้เกิดประโยชนส์ ูงสุดแก่มนุษย์ อย่างไรกต็ าม แม้เทคโนโลยีจะเขา้ มามีบทบาทตอ่ มนษุ ย์ แต่หลายคร้ังเทคโนโลยเี หลา่ นนั้ ก็สง่ ผลกระทบต่อชีวติ และส่ิงแวดล้อมในด้านต่าง ๆ ได้แก่ 3.1 ดา้ นสขุ ภาพ มลพิษในอากาศ (air pollution) หมายถึง ภาวะของอากาศท่ีมีสารมลพิษเจอื ปนอยใู่ นปริมาณ และเป็นระยะเวลา ท่ีจะทาํ ใหเ้ กดิ ผลเสียต่อสขุ ภาพอนามยั ของมนุษย์สารมลพษิ ดังกลา่ ว อาจเกิดขน้ึ เองตามธรรมชาติ หรอื เกิดจากการกระทาํ ของมนุษย์ อาจอยู่ในรูปของก๊าซ หยดของเหลว หรืออนุภาคของแข็งก็ได้ สารมลพิษในอากาศที่สําคัญ และมีผลกระทบต่อสุขภาพอนามัย ได้แก่ ฝุ่นละออง สารตะก่ัว ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ก๊าซซัลเฟอรไ์ ดออกไซด์ ก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน ก๊าซโอโซน และสารอนิ ทรยี ์ระเหยง่าย เป็นต้น มลพิษในอากาศที่มผี ลกระทบตอ่ สขุ ภาพ 1. ฝ่นุ ละออง เปน็ มลพิษในอากาศท่เี ป็นปัญหาหลักในกรุงเทพมหานคร และชุมชนขนาดใหญ่ จากการ วิจัยพบว่าฝุ่นละอองที่ก่อให้เกิดปัญหาต่อสุขภาพ เป็นฝุ่นละอองขนาดเล็ก ท่ีมีขนาดไม่เกิน 10 ไมครอน โดยฝุ่นละอองขนาดเล็กนี้ สามารถเข้าไปในระบบทางเดินหายใจผ่านโพรงจมูกเข้าไปถึงถุงลมในปอด ทําให้เกิดการอักเสบ และการระคายเคืองเร้ือรัง และฝุ่นละอองจะมีพิษมากขึ้น หากฝุ่นละอองนั้นเกิดจากการรวมตัวของก๊าซบางชนิดเช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ออกไซด์ของไนโตรเจนเข้าไปในอนุภาคของฝุ่น โดยก่อให้เกิดการแพ้และระคายเคอื งผิวหนงั ทางเดนิ หายใจ และดวงตาได้ 2. สารตะก่ัว มฤี ทธ์ทิ าํ ลายระบบประสาท และมีผลตอ่ กระบวนการรบั รู้และการพัฒนาสตปิ ัญญาของมนษุ ย์

46  3. ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ มีความสามารถในการละลายในเลือดได้ดีกว่าออกซเิ จนถึง 200 - 250 เท่า เม่อื หายใจเอาก๊าซชนดิ นเี้ ขา้ ไป จะไปแยง่ จับกบั ฮโี มโกลบนิในเลอื ด เกิดเป็นคาร์บอกซีฮีโมโกลบิน ทําให้ความสามารถของเลอื ดในการเป็นตัวนาํ ออกซิเจนจากปอดไปยังเนอ้ื เย่อื ต่าง ๆ ลดลง ทําให้เลือดขาดออกซิเจนไปเลยี้ งเซลลต์ ่าง ๆ ในร่างกายและหัวใจทาํ งานหนกั ข้นึ หากมนุษย์ ได้รับกา๊ ซน้ีในปริมาณมาก จะทําใหร้ า่ งกายเกดิ ภาวะขาดออกซเิ จน และจะเป็นอนั ตรายถึงแก่ชวี ติ ได้ 4. ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ มีฤทธิ์กัดกร่อน ทําให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ ผิวหนัง และเย่ือบุตา ทําให้เกิดการแสบจมูก, หลอดลม, ผิวหนัง และตาเมื่อหายใจเอาก๊าซชนิดน้ีเข้าไป จะทําให้ก๊าซละลายในของเหลวในระบบทางเดินหายใจ เกิดเป็นกรดซัลฟิวรกิ ซ่ึงจะกัดกรอ่ นเยอื่ บุ และอวยั วะในระบบทางเดนิ หายใจ หากไดร้ บั เปน็ เวลานาน ๆ จะทาํ ให้เปน็ โรคจมกู และหลอดลมอักเสบเรอ้ื รังได้ 5. ก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน เนื่องจากจมูกเป็นส่วนต้นของระบบทางเดินหายใจ เมอื่ ผู้ป่วยโรคจมูกอักเสบภมู ิแพ้ มอี าการคดั จมกู จะทําให้เกิดปญั หาการอดุ กัน้ ทางเดินหายใจขณะหลับได้ อาจเป็นมากถึงเกิดภาวะหยุดหายใจขณะหลับตามมาได้ นอกจากนั้นการทล่ี มวิ่งผ่านช่องจมกู ทีแ่ คบ อาจทาํ ให้มเี สียงดงั ได้ 6. ก๊าซโอโซน มีฤทธ์ิกัดกร่อน ก่อให้เกิดการระคายเคืองตา และเยื่อบุระบบทางเดินหายใจ เกิดการอักเสบของเนือ้ เยือ่ จมกู และปอด ทําใหค้ วามสามารถของปอดในการรับก๊าซออกซเิ จนลดลง อาจเกดิ โรคหืด โดยเฉพาะในเด็ก และมีอาการเหนือ่ ยงา่ ย และเรว็ในคนชรา และคนทเ่ี ป็นโรคปอดเร้อื รงั หรอื โรคหดื จะมีอาการมากขึ้นกวา่ เดมิ 7. สารอินทรียร์ ะเหยงา่ ย มีผลโดยตรงต่อระบบทางเดนิ หายใจ โดยทาํ ใหเ้ กิดการอักเสบ และการระคายเคอื งเรื้อรงั นอกจากน้สี ารบางชนดิ เป็นสารกอ่ ใหเ้ กดิ การกลายพันธุ์และเสีย่ งตอ่ การกอ่ มะเรง็ เช่น อะโรเมติก ไฮโดรคารบ์ อน (polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)เบนซนี และไดออกซนิ เกิดจากการเผาไหม้ท่ไี มส่ มบูรณ์

47  มลพิษในอากาศกบั โรคภมู แิ พข้ องระบบทางเดนิ หายใจ โรคภูมิแพ้ เป็นโรคท่ีพบบ่อย โดยมีอุบัติการณ์ร้อยละ 30-40 ทั่วโลก ซึ่งมีผู้ป่วยถึง 400 ล้านคนท่ีเป็นโรคจมูกอักเสบภูมิแพ้ หรือโรคแพ้อากาศ และมีผู้ป่วยถึง 300 ล้านคนที่เป็นโรคหืด อุบัติการณ์ของโรคจมูกอักเสบภูมิแพ้ ในประเทศไทยพบว่า มีผู้ป่วยผู้ใหญ่ถึงร้อยละ 20 และมีผู้ป่วยเด็กถึงร้อยละ 40 ขณะท่ีอุบัติการณ์ของโรคหืดมีประมาณร้อยละ 10ดังนั้นจะมีผู้ป่วย 10 - 15 ล้านคนในประเทศไทย ท่ีป่วยเป็นโรคจมูกอักเสบภูมิแพ้ และจะมีผู้ปว่ ย 3 - 5 ล้านคน ทเี่ ป็นโรคหืด อุบัตกิ ารณข์ องโรคภมู แิ พ้ทง้ั 2 ชนดิ นนี้ ี้มีแนวโนม้ สงู ข้ึนเรอื่ ย ๆ โดยเฉพาะในเมืองใหญ่ ที่มีมลพิษในอากาศเพิ่มขึ้น เช่ือว่าการที่มีปริมาณของมลพิษ และสารระคายเคืองในอากาศมากข้ึน และประชากรสัมผัสกับสารดังกล่าวในอากาศมากข้ึน ทําให้พบผู้ป่วยเพิ่มขึ้นเน่ืองจากเยอ่ื บจุ มูกของผู้ปว่ ยโรคจมกู อกั เสบภมู แิ พ้ และเย่ือบุหลอดลมของผู้ป่วยโรคหืดมีความไวต่อการกระตุ้นมากผิดปกติ ทั้งสารก่อภูมิแพ้ และสารท่ีไม่ใช่สารก่อภูมิแพ้ มลพิษในอากาศท้ัง 7 ชนิดดังกล่าว จึงสามารถกระตุ้นให้ผู้ป่วยโรคจมูกอักเสบภูมิแพ้ และโรคหืดมีอาการมากขน้ึ ได้ 3.2 ผลกระทบตอ่ ระบบนเิ วศ ขยะเป็นสาเหตุสาํ คัญทที่ าํ ใหเ้ กดิ มลพษิ ของน้าํ มลพิษของดิน และมลพิษของอากาศ เนื่องจากขยะส่วนทขี่ าดการเก็บรวบรวม หรือไม่นาํ มากาํ จัดให้ถกู วธิ ี ปล่อยทงิ้ คา้ งไวใ้ นพื้นทขี่ องชมุ ชน เมือ่ มีฝนตกลงมาจะไหลชะนําความสกปรก เช้ือโรค สารพษิ จากขยะไหลลงสูแ่ หล่งน้าํ ทาํ ให้แหลง่ นา้ํ เกิดเน่าเสยี ได้ หากสารอนั ตรายซึมหรอื ไหลลงสู่พ้นื ดิน หรอื แหลง่นาํ้ จะไปสะสมในห่วงโซอ่ าหาร เป็นอนั ตรายตอ่ สตั วน์ ํา้ และพชื ผัก เม่ือเรานาํ ไปบรโิ ภคจะไดร้ บัสารนัน้ เขา้ สู่รา่ งกายเหมอื นเรากินยาพิษเข้าไปอย่างชา้ ๆ 3.2.1 มลพษิ ดา้ นสิ่งแวดลอ้ ม ถ้ามีการเผาขยะมูลฝอยกลางแจ้งทําให้เกิดควันมีสารพิษทําให้คุณภาพของอากาศเสีย ส่วนมลพิษทางอากาศจากขยะมูลฝอยน้ัน อาจเกิดข้ึนได้ทั้งจากมลสารที่มีอยู่ในขยะและพวกแก๊สหรือไอระเหย ที่สําคัญก็คือ กล่ินเหม็นท่ีเกิดจากการเน่าเปื่อย และสลายตัวของอนิ ทรียส์ ารเปน็ ส่วนใหญ่

48  3.2.2 ระบบนิเวศถูกทาํ ลาย มลู ฝอยอนั ตรายบางอยา่ ง เช่น ไฟฉายหลอดไฟ ซง่ึ มสี ารโลหะหนักบรรจุในผลติ ภัณฑ์ หากปนเปอ้ื นสู่ดินและนาํ้ จะส่งผลเสยี ต่อระบบนเิ วศ และหว่ งโซอ่ าหารซ่ึงเปน็ อันตรายต่อมนษุ ย์และสิง่ แวดล้อม 3.2.3 ปัญหาดนิ เสื่อมสภาพ ขยะมูลฝอยและของเสียต่าง ๆ ถ้าเราท้ิงลงในดินขยะส่วนใหญ่จะสลายตวั ให้สารประกอบ อินทรยี ์และอนนิ ทรียม์ ากมายหลายชนิดดว้ ยกัน แตก่ ม็ ีขยะบางชนดิท่ีสลายตัวได้ยาก เช่น ผ้าฝ้าย หนัง พลาสติก โดยเฉพาะเกลือไนเตรตสะสมอยู่เป็นจํานวนมากแล้วละลายไปตามนํ้า สะสมอย่ใู นบรเิ วณใกลเ้ คียง การทงิ้ ของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ เป็นแหลง่ ผลติ ของเสียท่สี าํ คัญยิง่ โดยเฉพาะของเสยี จากโรงงานทมี่ โี ลหะหนักปะปนทําให้ดินบริเวณนั้นมีโลหะหนักสะสมอยู่มาก โลหะหนักท่ีสําคัญ ได้แก่ ตะกั่ว ปรอท และแคดเมียม ซึ่งจะมีผลกระทบมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของขยะมูลฝอย ถ้าขยะมีซากถ่านไฟฉาย ซากแบตเตอร่ี ซากหลอดฟลูออเรสเซนตม์ าก กจ็ ะส่งผลต่อปรมิ าณโลหะหนกัพวกปรอท แคดเมียม ตะก่ัว ในดินมาก ซ่ึงจะส่งผลเสียต่อระบบนิเวศน์ในดิน และสารอินทรีย์ในขยะมูลฝอยเมือ่ มกี ารย่อยสลาย จะทําใหเ้ กิดสภาพความเปน็ กรดในดนิ และเมื่อฝนตกมาชะกองขยะมลู ฝอยจะ ทาํ ให้นา้ํ เสยี จากกองขยะมูลฝอยไหลปนเปอื้ นดนิ บรเิ วณรอบ ๆ ทําให้เกิดมลพิษของดินได้ การปนเปื้อนของดิน ยังเกิดจากการนํามูลฝอยไปฝังกลบ หรือการยักยอกนําไปท้ิงทําให้ของเสียอันตรายปนเปื้อนในดินนอกจากนั้นการเล้ียงสัตว์เป็นจํานวนมาก ก็ส่งผลต่อสภาพของดิน เพราะส่ิงขับถา่ ยของสัตว์ท่ีนาํ มากองทับถมไว้ ทําให้เกิดจุลินทรีย์ย่อยสลายได้อนุมูลของไนเตรตและอนุมูลไนไตรต์ ถ้าอนุมูลดังกล่าวนี้สะสมอยู่จํานวนมากในดิน บริเวณน้ันจะเกิดเป็นพิษได้ ซึ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์โดยทางอ้อม โดยได้รับเข้าไปในรูปของน้ําด่ืมที่มีสารพิษเจือปน โดยการรับประทานอาหาร พืชผักท่ีปลูกในดินที่มีสารพิษสะสมอยู่ และยังส่งผลกระทบตอ่ คณุ ภาพดิน 3.2.4 ปญั หามลพิษทางนา้ํขยะมลู ฝอยอินทรยี ์ จํานวนมากถ้าถูกทงิ้ ลงสู่แม่นา้ํ ลําคลอง จะถกู จลุ ินทรียใ์ นนํ้ายอ่ ยสลายโดยใช้ออกซิเจน ทําใหอ้ อกซเิ จนในนํ้าลดลง และส่งผลให้เกิดนาํ้ เน่าเสีย

49  3.3 ผลเสียหายดา้ นเศรษฐกจิ และสงั คม 3.3.1 เกิดความเสียหายตอ่ ทรัพย์สนิ สารอันตรายบางชนดิ นอกจากทําให้เกิดโรค ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการรักษาพยาบาลแล้ว อาจทําให้เกิดไฟไหม้ เกิดการกัดกร่อนเสียหายของวัสดุ เกิดความเสื่อมโทรมของส่งิ แวดล้อม ทาํ ใหต้ อ้ งเสียคา่ ใช้จา่ ยในการบาํ รุงรกั ษาสภาพแวดลอ้ มและทรัพยส์ นิอีกดว้ ย 3.3.2 เกิดการสญู เสยี ทางเศรษฐกิจ ขยะมลู ฝอยปริมาณมาก ๆ ย่อมต้องส้ินเปลอื งงบประมาณในการจัดการเพ่อื ใหไ้ ด้ประสทิ ธิภาพ นอกจากนี้ผลกระทบจากขยะมลู ฝอยไม่วา่ จะเป็นน้ําเสยี อากาศเสีย ดนิ ปนเปื้อนเหลา่ นยี้ อ่ มส่งผลกระทบตอ่ เศรษฐกิจของประเทศ 3.3.3 ทาํ ใหข้ าดความสงา่ งาม การเก็บขนและกําจัดท่ีดีจะช่วยให้ชุมชนเกิดความสวยงาม มีความเป็นระเบียบเรยี บร้อยอนั ส่อแสดงถงึ ความเจริญและวัฒนธรรมของชุมชน ฉะน้ันหากเก็บขนไม่ดีไม่หมด กําจัดไม่ดี ย่อมก่อให้เกิดความไม่น่าดู ขาดความสวยงาม บ้านเมืองสกปรก และความไมเ่ ป็นระเบียบ ส่งผลกระทบตอ่ อุตสาหกรรมการท่องเท่ียว กิจกรรมท้ายหนว่ ยที่ 2  หลังจากท่ผี ้เู รียนศกึ ษาเอกสารชดุ การเรยี นหน่วยที่ 2 จบแล้ว ใหศ้ ึกษาคน้ คว้าเพมิ่ เตมิ จากแหล่งเรยี นรตู้ ่าง ๆ แลว้ ทาํ กิจกรรมการเรียนหนว่ ยท่ี 2 ในสมุดบนั ทกึ กจิ กรรมการเรยี นรู้ แลว้ จัดสง่ ตามท่คี รูผู้สอนกําหนด

50  หนว่ ยที่ 3 การคัดแยกและการรีไซเคิลวัสดุสาระสาํ คญั การคัดแยกวัสดุท่ีใช้แล้วเป็นวิธีการลดปริมาณวัสดุที่ใช้แล้วที่เกิดขึ้นจากต้นทางได้แก่ ครัวเรือน สถานประกอบการต่าง ๆ ก่อนท้ิง ในการจัดการวัสดุท่ีใช้แล้ว จําเป็นต้องจัดให้มีระบบการคัดแยกวสั ดทุ ี่ใชแ้ ลว้ ประเภทตา่ ง ๆ ตามแต่ลกั ษณะองคป์ ระกอบโดยมีวตั ถุประสงค์เพื่อนํากลับไปใช้ประโยชน์ใหม่ โดยจัดวางภาชนะให้เหมาะสม ตลอดจนวางระบบการเก็บรวบรวมวัสดุที่ใช้แล้วอย่างมีประสิทธิภาพ และสอดคล้องกับระบบการคัดแยกวัสดุท่ีใช้แล้วเพอ่ื เป็นการสะดวกแก่ผเู้ กบ็ ขนและสามารถนาํ วสั ดุที่ใชแ้ ลว้ บางชนิดไปขายเพ่ือเพิ่มรายได้ให้กับตนเองและครอบครัว รวมท้งั ง่ายตอ่ การนาํ ไปกําจัด หลัก 3R เป็นหลักการจัดการเศษวัสดุ เพื่อลดปริมาณเศษวัสดุ ได้แก่ รีดิวซ์ (Reduce) คือ การใช้น้อยหรือลดการใช้ รียูส (Reuse) คือการใชซ้ ้าํ และ รีไซเคิล (Recycle) คือ การผลิตใช้ใหม่ ใช้เป็นแนวทางปฏิบัติในการลดปริมาณเศษวัสดุในครัวเรือน โรงเรยี น และชุมชนตวั ชว้ี ดั 1. อธิบายวธิ กี ารคดั แยกเศษวสั ดุแตล่ ะประเภทได้ 2. อธิบายหลกั 3R ในการจดั การวัสดไุ ด้ 3. อธิบายวธิ กี ารรีไซเคลิ วัสดแุ ต่ละประเภทได้ขอบขา่ ยเน้ือหา 1. การคัดแยกวสั ดทุ ใี่ ช้แลว้ 2. การจดั การวสั ดดุ ว้ ยการรไี ซเคิล

51  หน่วยท่ี 3 การคัดแยกและการรไี ซเคลิ วสั ดุเร่อื งท่ี 1 การคัดแยกวสั ดุทีใ่ ชแ้ ล้ว ในการจัดการวสั ดทุ ี่ใชแ้ ลว้ แบบครบวงจร จาํ เป็นต้องจดั ให้มีระบบการคัดแยกวัสดุท่ีใช้แล้วประเภทต่าง ๆ ตามแต่ลักษณะองค์ประกอบโดยมีวัตถุประสงค์เพ่ือนํากลับไปใช้ประโยชน์ใหม่ สามารถดําเนินการได้ต้ังแต่แหล่งกําเนิด โดยจัดวางภาชนะให้เหมาะสมตลอดจนวางระบบการเก็บรวบรวมวัสดุท่ีใช้แล้วอย่างมีประสิทธิภาพ และสอดคล้องกับระบบการคัดแยกวัสดุท่ีใช้แล้ว พร้อมทั้งพิจารณาความจําเป็นของสถานีขนถ่ายวัสดุที่ใช้แล้วและระบบขนส่งวัสดุท่ีใช้แล้วไปกาํ จัดตอ่ ไป ก่อนที่จะนําเศษวัสดุกลับมาใช้ประโยชน์ ต้องมีการคัดแยกประเภทวัสดุที่ใช้แล้วภายในบ้าน เพ่ือเป็นการสะดวกแก่ผู้เก็บขนและสามารถนําเศษวัสดุบางชนิดไปขายเพ่ือเพ่ิมรายไดใ้ ห้กบั ตนเองและครอบครวั รวมทง้ั ง่ายต่อการนาํ ไปกาํ จดั อกี ดว้ ย โดยสามารถทําได้ ดงั น้ี วธิ ีดําเนินการคดั แยก การคัดแยกเศษวสั ดใุ ช้แลว้ โดยมีแนวทางปฏิบัตดิ ังน้ี คือ 1. ใช้สีเป็นตวั กาํ หนดการแยกเศษวัสดุใช้แล้วแตล่ ะชนดิ 2. มภี าชนะสาํ หรบั บรรจุขยะแตล่ ะชนิดตามสที ่ีกําหนด และมเี ชือกผูกปากถุงเพือ่ ความสวยงามและเรยี บร้อย 3. มีถงั รองรบั ถุงใสเ่ ปน็ สีเดยี วกนั และแข็งแรงทนทาน ทาํ ความสะอาดงา่ ย 4. ออกแบบถังขยะใหน้ ่าใชเ้ สมอื นเป็นเฟอร์นเิ จอร์อยา่ งหน่ึงภายในบ้านให้ใครเหน็ กอ็ ยากจะได้เป็นเจ้าของถังขยะน้ี 5. ให้ผู้รว่ มคัดแยกขยะได้มสี ว่ นได้รบั ผลประโยชน์จากการคดั แยกขยะ 6. จดั หาถุงและภาชนะรองรับใหส้ มาชกิ ไดใ้ ช้โดยทั่วถึงฟรี โดยการใช้เงินกองทนุ หรอื งบประมาณสนบั สนนุ และจะหักจากการขายวสั ดุรไี ซเคลิ เช่น กระดาษพลาสตกิ แก้ว ฯลฯ

52  7. ให้ผู้ร่วมคดั แยกขยะได้เปน็ ที่ยกยอ่ งจากสังคม เชน่ ป้ายแสดงการเปน็สมาชิกของการคดั แยกขยะ 8. ให้ชมุ ชน หมบู่ า้ น ท่ีให้ความรว่ มมอื อย่างดี ได้รับการยกย่อง และได้รบั การเชดิ ชเู กยี รตจิ ากสงั คม ภาชนะรองรบั วัสดทุ ีใ่ ชแ้ ล้ว เพื่อใหก้ ารจดั เก็บรวบรวมวสั ดุทใ่ี ช้แล้ว เปน็ ไปอย่างมปี ระสิทธิภาพและลดการปนเปอ้ื นของวสั ดุท่ีใช้แล้วท่ีมีศักยภาพในการนํากลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ จะต้องมีการต้ังจุดรวบรวมวัสดุท่ีใช้แล้ว และให้มีการแบ่งแยกประเภทของถังรองรับวัสดุท่ีใช้แล้วตามสีต่าง ๆโดยมถี ุงบรรจุภายในถังเพอ่ื สะดวกและไมต่ กหล่น หรือแพร่กระจาย ดงั น้ี 1. ถงั ขยะ 1. สีเขียว รองรับผัก ผลไม้ เศษอาหาร ใบไม้ ที่เน่าเสียและย่อยสลายได้สามารถ นํามาหมกั ทาํ ปยุ๋ ได้ มสี ัญลักษณ์ที่ถงั เป็นรูปกา้ งปลาหรือเศษอาหาร 2. สีเหลือง รองรับเศษวัสดุที่สามารถนํามารีไซเคิลหรือขายได้ เช่น แก้วกระดาษ พลาสติก โลหะ มสี ญั ลักษณเ์ ป็นรปู คนทงิ้ กระดาษลงถงั 3. สีแดง หรือสีเทาฝาสีส้ม รองรับเศษวัสดุท่ีมีอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต และสิ่งแวดล้อม เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์ ขวดยา ถ่านไฟฉาย กระป๋องสีสเปรย์ กระป๋องยาฆ่าแมลง ภาชนะบรรจุสารอนั ตรายต่าง ๆ 4. สีฟ้าหรือสีนํ้าเงิน รองรับเศษวัสดุท่ัวไป คือ วัสดุท่ีใช้แล้วประเภทอ่ืนนอกจากเศษวัสดุย่อยสลาย เศษวัสดุรีไซเคิล และเศษวัสดุอันตราย เศษวัสดุทั่วไปจะมีลักษณะท่ีย่อยสลายยาก ไม่คุ้มค่าสําหรับการนํากลับไปใช้ประโยชน์ใหม่ เช่น พลาสติกห่อลูกอม ซองบะหม่ีสําเร็จรปู ถงุ พลาสติก โฟมและฟอล์ยทเ่ี ป้ือนอาหาร

53  ภาพที่ 3.1 ภาพถงั ขยะประเภทต่างๆ ท่มี า : http://www.promma.ac.th 2. เกณฑม์ าตรฐานภาชนะรองรบั วสั ดทุ ใ่ี ชแ้ ล้ว 1. ควรมสี ัดส่วนของถังวสั ดุท่ใี ช้แลว้ จากพลาสตกิ ท่ีใชแ้ ล้วไม่ตํา่ กวา่ร้อยละ 50 โดยนาํ้ หนัก 2. ไม่มีส่วนประกอบสารพิษ (toxic substances) หากจาํ เป็นควรใช้สารเติมแตง่ ในปรมิ าณท่นี ้อยและไมอ่ ยู่ในเกณฑ์ทีเ่ ป็นอนั ตรายตอ่ ผบู้ รโิ ภค 3. มคี วามทนทาน แขง็ แรงตามมาตรฐานสากล 4. มีขนาดพอเหมาะมีความจุเพียงพอต่อปริมาณวัสดุท่ีใช้แล้ว สะดวกต่อการถ่ายเทวัสดทุ ใ่ี ชแ้ ลว้ และการทาํ ความสะอาด 5. สามารถป้องกัน แมลงวัน หนู แมว สุนัข และสัตว์อื่น ๆ มิให้สัมผัสหรือคุ้ยเขี่ยวสั ดุทใี่ ช้แลว้ ได้ 3. การแปรสภาพวัสดทุ ใ่ี ชแ้ ลว้ ในการจดั การวัสดุที่ใชแ้ ลว้ การแปรสภาพวัสดุที่ใช้แล้ว คือ การเปล่ียนแปลงสภาพลักษณะทางกายภาพเพ่ือลดปริมาณเปล่ียนรูปร่าง โดยวิธีคัดแยกเอาวัสดุท่ีสามารถหมุนเวียนใช้ประโยชน์ได้ออกมา วิธีการบดให้มีขนาดเล็กลง และวิธีอัดเป็นก้อนเพื่อลดปริมาตรของวัสดุท่ีใช้แล้วได้ร้อยละ 20 - 75 ของปริมาตรเดิม ทั้งนี้ข้ึนอยู่กับประสิทธิภาพของเครื่องมือและลักษณะของวสั ดุทใี่ ชแ้ ล้ว ตลอดจนใช้วธิ ีการห่อหุ้มหรือการผูกรัดก้อนวัสดุท่ีใช้แล้วให้เป็นระเบียบมากยิ่งขึ้นผลที่ได้รับจากการแปรสภาพมูลฝอยน้ี จะช่วยให้การเก็บรวบรวม ขนถ่าย และขนส่งได้สะดวกขึ้น สามารถลดจํานวนเท่ียวของการขนส่ง ช่วยให้ไม่ปลิวหล่นจากรถบรรทุกและช่วยรีดเอานํ้า

54 ออกจากวัสดุท่ีใช้แล้ว ทําให้ไม่มีนํ้าชะวัสดุท่ีใช้แล้วร่ัวไหลในขณะขนส่ง ตลอดจนเพ่ิมประสทิ ธภิ าพการกําจดั วสั ดทุ ่ใี ชแ้ ลว้ โดยวธิ ฝี งั กลบ โดยสามารถจัดวางซ้อนได้อย่างเป็นระเบียบจึงทําให้ประหยดั เวลา และคา่ วัสดุในการกลบทับ และช่วยยดื อายุการใช้งานของบ่อฝังกลบ 4. หลกั 3R ในการจดั การวสั ดุ 3R เป็นหลักการของการจัดการเศษวัสดุ เพื่อลดปริมาณเศษวัสดุ ได้แก่รีดิวซ์ (Reduce) คือ การใช้น้อยหรือลดการใช้ รียูส (Reuse) คือ การใช้ซ้ํา และรีไซเคิล(Recycle) คือ การผลิตใช้ใหม่ ใช้เป็นแนวทางปฏิบัติในการลดปริมาณเศษวัสดุในครัวเรือนโรงเรยี น และชุมชน ดังน้ี 1. รีดวิ ซ์ (Reduce) การใช้น้อยหรือลดการใช้ มีวธิ กี ารปฏิบตั ดิ งั น้ี 1) หลกี เล่ียงการใช้อยา่ งฟมุ่ เฟือย ลดปรมิ าณการใชใ้ หอ้ ยใู่ นสัดส่วนที่พอเหมาะ ลดปริมาณบรรจุภัณฑห์ บี หอ่ ทีไ่ ม่จําเป็น ลดการขนเศษวัสดุเข้าบา้ น ไม่วา่ จะเปน็ถงุ พลาสติก ถงุ กระดาษ โฟม หรือ หนังสือพมิ พ์ ฯลฯ 2) เลือกใชส้ ินค้าท่มี ีอายกุ ารใช้งานสูง ใช้ผลิตภณั ฑช์ นดิ เติม เชน่นาํ้ ยาลา้ งจาน น้าํ ยาปรับผา้ นมุ่ ถา่ นชนิดชาร์จ ได้ สบเู่ หลว นาํ้ ยารดี ผา้ ฯลฯ 3) เลอื กบรรจุภัณฑท์ ่สี ามารถนาํ กลับมาใช้ใหม่ได้ 4) คิดก่อนซื้อสินค้า พิจารณาว่าสิ่งนั้นมีความจําเป็นมากน้อยเพียงใดหลีกเลี่ยงการใช้สารเคมีภายในบา้ น เช่น ยากําจัดแมลงหรือนํ้ายาทําความสะอาดต่าง ๆ ควรจะหนั ไปใชว้ ิธกี ารทางธรรมชาติจะดีกว่า อาทิ ใช้เปลือกส้มแห้ง นํามาเผาไล่ยุง หรือ ใช้ผลมะกรูดดบั กล่นิ ภายในหอ้ งนํา้ 5) ลดการใช้กล่องโฟม หลีกเล่ียงการใช้โฟมและพลาสติกโดยใช้ถุงผ้าหรือตะกรา้ ในการจับจ่ายซ้อื ของใชป้ นิ่ โต ใส่อาหาร 6) ลดการใชถ้ งุ พลาสตกิ ควรใช้ถงุ ผา้ หรือตะกร้าแทน                            

55  ภาพท่ี 3.2 การรณรงคล์ ดใชถ้ งุ พลาสติกของหน่วยงานตา่ ง ๆ ท่มี า : http://www.bloggang.com 2. รียูส (Reuse) คือ การใชซ้ ้าํ ผลิตภัณฑ์ส่งิ ของตา่ ง ๆ เช่น 1. นาํ ส่งิ ของท่ใี ชแ้ ล้วกลับมาใชใ้ หม่ เช่น ถุงพลาสตกิ ท่ไี ม่เปรอะเปือ้ นก็ให้เก็บไว้ใชใ้ ส่ของอีกคร้ังหนึง่ หรือใชเ้ ปน็ ถุงใสเ่ ศษวัสดใุ นบา้ น 2. นาํ ส่งิ ของมาดดั แปลงให้ใชป้ ระโยชน์ไดอ้ กี เช่น การนํายางรถยนต์มาทําเก้าอี้ การนาํ ขวดพลาสติก ก็สามารถนํามาดดั แปลงเปน็ ท่ีใส่ของแจกนั การนาํ เศษผา้มาทาํ เปลนอน เปน็ ตน้ 3. ใช้กระดาษท้ังสองหนา้ภาพท่ี 3.3 การลดปรมิ าณเศษวัสดุดว้ ย Reuse โดยใช้แก้วนาํ้ เซรามคิ หรือ แก้วใส แทนแก้ว พลาสตกิ หรือแก้วกระดาษเคลือบ

56  4. นําส่ิงของมาดัดแปลงให้ใช้ประโยชน์ได้อีก เช่น การนํายางรถยนต์มาทําเก้าอี้ การนําขวดพลาสติกก็สามารถนามาดัดแปลงเป็นทีใ่ ส่ของ หรือแจกัน การนําเศษผ้ามาทําเปลนอน เป็นตน้ภาพท่ี 3.4 เก้าอจ้ี ากขวดนํา้ ภาพท่ี 3.5 พรมเช็ดเท้าจากเศษผา้ทมี่ า : http://www.oknation.net/ ที่มา : https://www.l3nr.orgภาพที่ 3.6 กระถางต้นไม้จากรองเท้าเกา่ ภาพที่ 3.7 ตกุ๊ ตาตกแตง่ สวนจากยางรถยนต์เก่า ที่มา : http://www.thaitambon.com/ ทม่ี า : http://www.jeab.com/ 3. รีไซเคลิ (Recycle) การแปรรปู นาํ กลับมาใชใ้ หม่ รีไซเคิล (Recycle) หมายถึง การแปรรูปกลับมาใช้ใหม่ เพ่ือนําวัสดุท่ียังสามารถนํากลับมาใช้ใหม่หมุนเวียนกลับมาเข้าสู่กระบวนการผลิตตามกระบวนการของแต่ละประเภท เพ่อื นาํ กลับมาใชป้ ระโยชน์ใหม่ ซง่ึ นอกจากจะเป็นการลดปริมาณเศษวสั ดมุ ลู ฝอยแล้วยังเป็นการลดการใช้พลงั งานและลดมลพิษทีเ่ กดิ กับส่งิ แวดล้อม เศษวสั ดรุ ไี ซเคลิ โดยทว่ั ไปแยกได้เปน็ 4 ประเภท คือ แก้ว กระดาษ พลาสตกิ โลหะและอโลหะ สว่ นบรรจุภณั ฑ์บางประเภทอาจจะใช้ซ้ําไม่ได้ เช่น กระป๋องอะลูมิเนียม หนังสือเก่า ขวดพลาสติก ซ่ึงแทนท่ีจะนําไปท้ิง ก็รวบรวมนํามาขายให้กับร้านรับซื้อของเก่า เพ่ือส่งไปยังโรงงานแปรรูป เพ่ือนําไปผลิตเปน็ ผลิตภณั ฑ์ตา่ ง ๆ ดังนี้ 1) นาํ ขวดพลาสตกิ มาหลอมเปน็ เมด็ พลาสติก 2) นาํ กระดาษใชแ้ ล้วแปรรปู เปน็ เยือ่ กระดาษ เพือ่ นําไปเป็นส่วนผสมในการผลติ เป็นกระดาษใหม่

57  3) นําเศษแก้วเก่ามาหลอม เพ่อื ขึน้ รปู เป็นขวดแกว้ ใบใหม่ 4) นําเศษอลูมิเนียมมาหลอมข้ึนรูปเป็นแผ่น นํามาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์อะลูมิเนยี ม รวมทั้งกระป๋องอะลมู ิเนียม ภาพที่ 3.8 การรีไซเคิลหรอื การแปรรปู เศษวัสดุนาํ กลับมาใช้ใหม่ ที่มา : https://www.dek-d.com ภาพที่ 3.9 ป้ายประชาสมั พันธ์กิจกรรม 3R ของกรมควบคุมมลพษิ ท่มี า : http://www.siamgoodlife.com

58 เรอื่ งท่ี 2 การจัดการวัสดดุ ้วยการรีไซเคิลวัสดุ ทําไมจึงต้องให้ความสําคัญกับการรีไซเคิล เพราะการรีไซเคิลเป็นหัวใจสําคัญของวัฎจักรให้ดําเนินต่อไป เป็นการเปลี่ยนสภาพของวัสดุท่ีใช้แล้วให้มีมูลค่า จากสิ่งท่ีไม่เป็นประโยชน์ แปรเปล่ียนสภาพเป็นวัตถุดิบ ส่ิงของนํากลับมาใช้ใหม่ เป็นการประหยัดพลังงานใชท้ รัพยากรธรรมชาติท่ีมีอยู่ให้เกิดประโยชน์คุ้มค่าสูงสุด ลดค่าใช้จ่ายในการกําจัดวัสดุท่ีใช้แล้วปกป้องการทําลายผืนป่า ดิน น้ํา สิ่งแวดล้อมต่างๆท่ีอยู่แวดล้อมตัวเรา ซึ่งเป็นวิธีการท่ีง่ายท่ีสุดทเ่ี ราจะสามารถทําได้ ดงั น้นั เรามาทําความรูจ้ ักกบั การจัดการวสั ดดุ ้วยการรีไซเคลิ ของวสั ดปุ ระเภทต่าง ๆว่ามีวธิ กี ารจัดการอย่างไรจึงจะมคี วามปลอดภยั และเกิดประโยชน์สูงสุด 1. การจดั การวสั ดุประเภทโลหะ โลหะหลากหลายชนิดสามารถนาํ มารไี ซเคิลไดโ้ ดยการนํามาหลอมและแปรรปู เป็นผลิตภัณฑอ์ ืน่ ๆ สามารถแบง่ โลหะออกได้ 3 กลุ่มใหญ่ คอื - โลหะประเภทเหลก็ ใช้กนั มากทีส่ ุดในอุตสาหกรรมก่อสร้างผลติ อปุ กรณ์ตา่ ง ๆ รวมทงั้ เคร่อื งใชใ้ นบา้ นอุตสาหกรรมการนาํ เหล็กมาใชใ้ หม่เพ่อื ลดต้นทนุ ในการผลติ มีมานานแลว้ คาดว่าทั่วโลกมีการนาํ เศษเหลก็ มารีไซเคลิ ใหมถ่ ึงร้อยละ 50 แม้แตใ่ นรถยนตก์ ็มีเหล็กรีไซเคิลปะปนอยู่ 1 ใน 4 ของรถแตล่ ะคัน เหล็กสามารถนํามารไี ซเคิลได้ทกุ ชนิด สามารถแบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือ 1. เหล็กเหนยี ว เชน่ เฟอื งรถ นอ๊ ต ตะปู เศษเหลก็ ขอ้ อ้อย ขาเกา้ อ้ี ล้อจกั รยาน หวั เก๋งรถ เหล็กเสน้ ตะแกรง ท่อไอเสยี ถงั สี 2. เหลก็ หล่อ เช่น ปลอกสบู ปัม๊ นาํ้ ข้อตอ่ วาล์ว เฟอื งขนาดเลก็ 3. เหลก็ รูปพรรณ เชน่ แปป๊ ประปา เพลาทา้ ยรถเพลาโรงสี แป๊ปกลมดาํ เหลก็ ฉากเหลก็ ตวั ซี และเพลา เครือ่ งจักรต่างๆ 4. เศษเหลก็ อน่ื ๆ เชน่ เหล็กสังกะสี กระป๋อง ป๊บิ เหลก็ กลงึ เหลก็ แมงกานสี ซงึ่ ราคาซอื้ ขายจะตา่ งกันตามประเภทของเหลก็ ซึ่งพอ่ คา้ รบั ซอื้ ของเก่าจะทาํ การตัดเหล็กตามขนาดตา่ ง ๆ ตามทท่ี างโรงงานกําหนดเพอื่ สะดวกในการเขา้ เตาหลอมและการขนส่ง

59  ภาพที่ 3.10 ตวั อยา่ งโลหะประเภทเหล็กหลอ่ เหล็กหนา และเหล็กบาง ทีม่ า : http://www.thaiceramicsociety.com - โลหะประเภทอะลมู ิเนียม แบ่งออกไดเ้ ป็น 2 ประเภท คอื (1) อะลูมเิ นยี มหนา เช่น อะไหลเ่ ครอื่ งยนต์ ลกู สูบ อะลูมเิ นยี มอัลลอย ฯลฯ (2) อะลูมิเนียมบาง เช่น หม้อ กะละมังซักผ้า ขันน้ํา กระป๋องเครื่องดื่ม ฯลฯราคาซ้ือขายโลหะประเภทอะลูมิเนียมมีราคาตั้งแต่ 10 บาท ถึง 45 บาท แล้วแต่ประเภทอะลูมิเนียมหนาจะมีราคาแพงกว่าอะลูมิเนียมบาง แต่ขยะอะลูมิเนียมที่พบมากในกองขยะส่วนใหญ่จะเป็นพวกกระป๋องเคร่ืองด่ืม เช่น กระป๋องน้ําอัดลม กระป๋องเบียร์ โดยเฉพาะกระป๋องน้ําอัดลมจะเป็นขยะที่มีปริมาตรมาก ดังนั้น ก่อนนําไปขายควรจะอัดกระป๋องให้มีปริมาตรเล็กลงเพื่อที่จะได้ประหยัดพ้ืนที่ในการขนส่ง สําหรับการรีไซเคิลกระป๋องอะลูมิเนียมน้ันพ่อค้ารับซื้อของเก่าจะทําการอัดกระป๋องอะลูมิเนียมให้มีขนาดตามท่ี ทางโรงงานกําหนดมา กระป๋องอะลูมิเนียมสามารถนํากลับมารีไซเคิลได้หลาย ๆ ครั้ง ไม่มีการกําจัดจํานวนครั้งของการผลิตเมื่อกระป๋องอะลูมิเนียมถูกส่งเข้าโรงงานแล้วจะถูกบดเป็นชิ้นเล็ก ๆ แล้วหลอมให้เป็นแท่งแข็งจากนนั้ นําไปรีดใหเ้ ป็นแผน่ บางเพ่ือส่งตอ่ ไปยังโรงงานผลิตกระป๋องเพ่ือผลติ กระปอ่ งใหม่ วัสดุใช้แล้วจําพวกกระป๋องผลิตจากวัสดุต่างกัน เช่น กระป๋องอะลูมิเนียมกระป๋องเหล็กเคลือบดีบุก กระป๋องที่มีส่วนผสมท้ังโลหะและอะลูมิเนียม แต่ไม่ว่าจะผลิตจากอะไรก็สามารถนํามารีไซเคิลได้ ซ่ึงสามารถสังเกตดูตะเข็บด้านข้างกระป๋อง กระป๋องอะลูมิเนียมจะไม่มีตะเข็บด้านข้าง เช่น กระป๋องน้ําอัดลม ส่วนกระป๋องเหล็กท่ีเคลือบดีบุกจะมีตะเข็บด้านข้าง เช่น กระป๋องใส่อาหารสําเร็จรูป กระป๋องกาแฟ ปลากระป๋อง หากไม่แน่ใจลองใช้

60 แม่เหล็กมาทดสอบ หากแม่เหล็กดูดติด บรรจุภัณฑ์ชนิดนั้น คือ เหล็ก โลหะ หากแม่เหล็กดูดไม่ตดิ บรรจภุ ัณฑน์ ั้นอะลูมเิ นยี ม  ภาพท่ี 3.11 ซา้ ยอะลมู ิเนยี มหนา และขวาอะลมู ิเนยี มบาง ท่ีมา : http://images.recyclechina.comข้อปฏบิ ัตใิ นการรวบรวมวสั ดทุ ี่ใช้แลว้ ประเภทอะลูมเิ นยี ม 1) แยกประเภทกระป๋องอะลมู ิเนยี ม โลหะ เพราะกระปอ๋ งบางชนิดมีสว่ นผสมทั้งอะลูมเิ นียมและโลหะ ส่วนฝาปดิ ส่วนใหญเ่ ป็นอะลมู เิ นยี ม ให้ดึงแยกเกบ็ ต่างหาก 2) หลังจากท่บี รโิ ภคเครอื่ งดื่มแลว้ ให้เทของเหลวออกใหห้ มด ล้างกระป๋องด้วยนาํ้ เล็กนอ้ ย เพือ่ ไมใ่ หเ้ กิดกล่นิ เพ่อื ปอ้ งกันแมลง สัตว์ มากนิ อาหารในบรรจภุ ัณฑ์ 3) ไมค่ วรท้งิ เศษวสั ดุหรือก้นบหุ รี่ลงในขวด และตอ้ งทําความสะอาดก่อนนาํ ขวดไปเกบ็ รวบรวม 4) ควรเหยยี บกระป๋องใหแ้ บน เพ่ือประหยัดพนื้ ที่ในการจัดเก็บ   ภาพท่ี 3.12 ดงึ แยกฝากระป่องเครื่องดืม่ ออกแลว้ ทบุ ให้แบน ท่มี า : http://nwnt.prd.go.th

61  - โลหะประเภททองเหลอื ง ทองแดง และ สแตนเลส โลหะประเภทน้ี มีราคาสูงประมาณ 30 - 60 บาท โดยทองเหลืองสามารถนํามากลับมาหลอมใหม่ โดยนํามาสร้างพระระฆัง อุปกรณส์ ขุ ภณั ฑต์ า่ ง ๆ สว่ นทองแดงก็นํากลบั มาหลอมทําสายไฟไดใ้ หม่ภาพท่ี 3.13 ตัวอยา่ งโลหะประเภททองเหลือง ทองแดง และสแตนเลส ทีน่ าํ มารีไซเคิลได้ ทมี่ า : http://www.in.all.biz สัญลกั ษณร์ ีไซเคลิ กระปอ๋ งโลหะและอะลูมิเนยี ม กระปอ๋ งส่วนใหญ่สามารถนาํ ไปรีไซเคลิ ได้ เชน่ กระป๋องนาํ้ อัดลม กระปอ๋ งเครอื่ งดืม่ เพราะเป็นโลหะชนิดหนงึ่ แตก่ ระป๋องบางชนดิ จะมสี ่วนผสมของวสั ดุทงั้ อะลมู เิ นียมแต่โลหะชนดิ อ่นื ๆ กต็ อ้ งดตู ามสญั ลกั ษณ์ ดังตอ่ ไปน้ี เหลก็ อะลมู เิ นียม อะลูมเิ นยี ม ภาพที่ 3.14 สัญลกั ษณ์รีไซเคลิ กระป๋องโลหะและอะลมู ิเนียม ที่มา : https://img.kapook.com

62  2. การรไี ซเคิลพอลิเมอร์ พอลเิ มอร์ไดก้ ลายเป็นผลิตภัณฑส์ ําคญั อย่างหนงึ่ และมแี นวโนม้ ทจี่ ะเข้ามามบี ทบาทในชีวติ ประจาํ วันเพ่ิมมากขึ้นเนื่องจากพอลิเมอร์มีราคาถูก นํ้าหนักเบาและมีขอบข่ายการใช้งานได้กวา้ ง ปัจจุบันพอลิเมอร์ได้กลายเป็นผลิตภัณฑ์สําคัญอย่างหนึ่ง และมีแนวโน้มท่ีจะเข้ามามีบทบาทในชีวิตประจําวันเพิ่มมากข้ึน โดยการนํามาใช้แทนทรัพยากรธรรมชาติได้หลายอย่าง ไม่ว่าจะเป็นไม้ เหล็ก เนื่องจากพอลิเมอร์มีราคาถูก มีน้ําหนักเบา และมีขอบข่ายการใช้งานได้กว้าง เนื่องจากเราสามารถผลิตพอลิเมอร์ให้มีคุณสมบัติต่าง ๆ ตามท่ีต้องการได้โดยขึ้นกับการเลือกใช้วัตถุดิบปฏิกิริยาเคมี กระบวนการผลิต และกระบวนการข้ึนรูปทรงต่าง ๆไดอ้ ยา่ งมากมาย และยังสามารถปรุงแต่งคุณสมบัตไิ ดง้ ่าย โดยการเติมสารเติมแต่ง (additives)เช่น สารเสริมสภาพพอลิเมอร์ (plasticizer) สารปรับปรุงคุณภาพ (modifier) สารเสริม(filler) สารคงสภาพ (stabilizer) สารยับยั้งปฏิกิริยา (inhibitor) สารหล่อล่ืน (lubricant)และผงสี (pigment) เปน็ ต้น พอลิเมอร์ หมายถึง วัสดุท่ีมนุษย์สังเคราะห์ขึ้นจากธาตุพ้ืนฐาน 2 ชนิด คือคารบ์ อนและโฮโดรเจนซง่ึ เมื่อเติมสารบางอย่างลงไปจะทําให้พอลิเมอร์มีคุณสมบัติพิเศษ เช่นแข็งแกร่ง ทนความร้อน ลื่นและยืดหยุ่น เราอาจสังเคราะห์พอลิเมอร์ชนิดต่าง ๆ ได้มากมายโดยการเติมสารเคมชี นิดต่าง ๆ เข้าไปโดยใชส้ ัดสว่ นและกรรมวธิ ีทแี่ ตกตา่ งกนั พอลิเมอร์ ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดใหญ่เรียกว่า พอลิเมอร์ (polymer)ซ่ึงเกิดจากโมเลกุลขนาดเล็กที่มาต่อเข้าด้วยกันเป็นสายยาวเหมือนโซ่ สายโมเลกุลเหล่านี้จะเกี่ยวพันกัน ทําให้พอลิเมอร์แข็งแกร่ง แต่กว่าจะดึงสายโมเลกุลพอลิเมอร์ให้แยกจากกันได้ต้องใช้แรงมากพอสมควร กระบวนการท่ีทําให้โมเลกุลขนาดเล็กมาต่อรวมกันเข้าจนมีขนาดใหญข่ ้นึ นน้ั เรยี กว่า การเกิดพอลเิ มอร์ (polymerization) ซึ่งจะแตกตา่ งกนั ไปตามชนิดของพอลิเมอร์ (catalyst) กระตุ้นใหโ้ มเลกลุ ขนาดเล็ก มายดึ ต่อเขา้ ด้วยกนั พอลเิ มอร์แบง่ ออกเป็น2 ชนดิ คือ เทอรโ์ มเซตต้ิง (thermosetting) และเทอรโ์ มพอลิเมอร์ (thermoplastic) เทอร์โมเซตติ้ง (Thermosetting) พอลิเมอร์ประเภทนี้จะมีรูปทรงที่ถาวรเมื่อผ่านกรรมวิธีการผลิตโดยให้ความรอ้ น ความดันหรือตวั เร่งปฏิกิริยา การขนึ้ รปู ทาํ ได้ยากและไม่สามารถนํากลับมาใช้ใหม่ได้ นอกจากนี้ยังมีต้นทุนการผลิตสูงรวมทั้งการใช้งานค่อนข้างจํากัด ทําให้ในปัจจุบันมีใช้ในอุตสาหกรรมไม่กี่ประเภท ได้แก่ เมลามีน ฟีนอลิก ยูเรีย

63 ฟอร์มาลดีไฮด์ โพลีเอสเตอร์ที่ไม่อ่ิมตัว เป็นต้น โดยส่วนใหญ่จะใช้ผลิตเครื่องครัว ชิ้นส่วนปลก๊ั ไฟ ช้ินสว่ นรถยนต์ และชนิ้ ส่วนในเคร่อื งบิน เป็นต้น ภาพที่ 3.15 ตัวอยา่ งพอลเิ มอรป์ ระเภทเทอร์โมเซตติ้ง ทมี่ า : https://www.easypacelearning.com เทอรโ์ มพอลเิ มอร์ (Thermoplastic) พอลิเมอร์ประเภทนี้เม่อื ได้รับความร้อนหรือความดนั ระหวา่ งกระบวนการขนึ้ รูป จะเปล่ียนแปลงสถานะทางกายภาพ กล่าวคือเม่ือได้รับความร้อนจะอ่อนน่ิมเละเม่ือเย็นลง จะแข็งตัวโดยท่ีโครงสร้างทางเคมีจะไม่เปล่ียนแปลงทําให้พอลิเมอร์ประเภทนี้มีคุณสมบัติที่สามารถนํากลับมา เข้าสู่กระบวนการผลิตซ้ํา ๆ ได้ นอกจากน้ียังสามารถนํามาข้ึนรูปได้ง่ายด้วยต้นทุนการผลิตท่ีต่ํา และมีหลายชนิดท่ีสามารถนํามาใช้งานได้อย่างกว้างขวาง ปัจจุบันมีการนําไปใช้ในอุตสาหกรรมประเภทของเด็กเล่น ดอกไม้ประดิษฐ์บรรจุภัณฑ์ชิ้นส่วนรถยนต์ และผลิตภัณฑ์อิเลก็ ทรอนกิ ส์ พอลิเมอรป์ ระเภทนี้ ได้แก่โพลีเอทิลีน (PE), โพลีโพรพิลีน (PP), โพลิไวนิลคลอไรด์ (PVC), โพลิสไตรีน (PS), โพลิเอทิลีนเทเรพทาเลต (PET) เปน็ ต้น ภาพท่ี 3.16 ตัวอยา่ งพอลิเมอร์ประเภทเทอร์โมพอลเิ มอร์ ที่มา : https://sites.google.com

64  ในประเทศไทยนิยมใช้พอลิเมอร์จําพวกเทอร์โมพอลิเมอร์กันมากท่ีสุดเนอ่ื งจากสามารถใชง้ านไดห้ ลายประเภท โดยเฉพาะดา้ นบรรจุภณั ฑพ์ อลเิ มอร์ท่มี กี ารผลิตในรูปแบบต่าง ๆ กัน เช่น โพลิเอทิลีน (PE) ผลิตเป็นถุงพอลิเมอร์ท้ังร้อนและเย็น ขวด, ถังและฟิล์ม พอลิเมอร์ประเภทอ่อนนุ่ม กระสอบพอลิเมอร์ เป็นต้น โพลิโพรพิลีน (PP) นิยมผลิตเป็นถุงบรรจุอาหาร และเสื้อผ้าสําเร็จรูป กระสอบพอลิเมอร์ เป็นต้น โพลิไวนิลคลอโรด์(PVC) และโพลสิ ไตรนี (PS) นิยมผลติ เป็นถัง ถงุ บรรจุผักสด ผลไม้ และเนอ้ื สัตวบ์ างชนดิเปน็ ต้น จากการเพ่มิ จํานวนบรรจุภัณฑ์พอลเิ มอร์ ปัจจบุ นั ซง่ึ มแี นวโนม้ ความต้องการจะขยายตัวเพ่ิมขึ้นอย่างรวดเรว็ ในอนาคตน้ัน ก่อให้เกิดปัญหาขยะพอลิเมอร์ท่ีใช้แล้ว ตามมาซงึ่ ทาํ ให้เกดิ ปญั หาต่อสิ่งแวดล้อม อีกท้ังการกําจัดขยะพอลิเมอร์ในปัจจุบันยังมีอุปสรรคอีกมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่สามารถกําจัดพอลิเมอร์บางชนิดได้ เน่ืองจากยังไม่สามารถหลอมเพ่ือนํากลับมาใช้ใหม่ได้อีก จึงได้มีนักวิจัยค้นคว้าท่ีจะนําบรรจุภัณฑ์พอลิเมอร์ที่ใช้แล้วกลับเข้าสู่กระบวนการผลิตเพ่ือนํากลับมาใช้ใหม่ หรือที่เรียกว่า Recycle โดยนําพอลิเมอร์ที่ใช้แล้วตามบ้านเรือนหรือตามกองขยะมาป้อนเข้าสู่โรงงานแปรรูปพอลิเมอร์ เพื่อนํากลับมาใช้ใหม่ได้ หรือการทําลายพอลิเมอร์ในระยะสั้น ซ่ึงนอกจากเป็นการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสทิ ธภิ าพแล้วยังชว่ ยให้เกดิ การขยายตัวของธุรกิจอยา่ งต่อเน่อื งด้วย อย่างไรก็ตาม การนําพอลิเมอร์กลับมาหมุนเวียนใช้ใหม่น้ัน ประเด็นสําคัญอยู่ท่ีการแยกประเภทของพอลิเมอร์ก่อนท่ีจะนําไปรีไซเคิล และการกําจัดสิ่งท่ีไม่ต้องการออกไป โดยปกติแล้วพอลิเมอร์ผสมเกือบทุกประเภทจะมีคุณสมบัติแตกต่างกันไป เน่ืองจากพอลิเมอร์ท่ีแม้จะมีโครงสร้างทางเคมีที่เหมือนกัน แต่ไม่สามารถเข้ากันได้เสมอไป(incompatible) ตัวอย่างเช่น โพลีเอสเตอร์ ที่ใช้ทําขวดพอลิเมอร์ จะเป็นโพลีเอสเตอร์ท่ีมีมวลโมเลกุลสงู กว่า เม่อื เทยี บกับโพลีเอสเตอรท์ ใ่ี ช้ในการผลติ เสน้ ใย (fiber) นอกจากน้ี ยังมีสารเติมแต่งอีกประเภท ได้แก่ พวกสารเพ่ิมความเข้ากันได้(Compatibilizer) ซ่ึงมีผลโดยตรงต่อการรีไซเคิลของพอลิเมอร์ สารเติมแต่งน้ีจะช่วยให้เกิดพันธะทางเคมรี ะหวา่ งพอลเิ มอร์ 2 ประเภทท่ีเขา้ กนั ไมไ่ ด้ ดังนั้น Compatibilizer จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการรีไซเคิล ตัวอย่างเช่น การใช้ยางคลอริเนตโพลิเอทิลลีน สําหรับพอลิเมอร์ผสม PE/PVC

65  การระบุรหสั สาํ หรับพอลเิ มอร์ (ID Code) และคณุ สมบัตขิ องขวดพอลิเมอร์ พอลิเมอร์ ถูกแบ่งเป็น 7 ประเภท ซ่ึงแตล่ ะประเภทจะมีการระบุรหสั ของพอลเิ มอร์ (identification code) ถึงแมว้ ่าพอลเิ มอรห์ ลายประเภทจะสามารถรีไซเคิลได้ในปัจจบุ ันได้นาํ เฉพาะพอลิเมอร์ทใี่ ช้ในครวั เรอื นมารีไซเคลิ กัน ดงั น้ันขวดพอลเิ มอรแ์ ตล่ ะชนิดจงึ มวี ิธีการรไี ซเคลิ ท่ีแตกต่างกนั ไป ชนิดของ โพลิเอทลิ นี โพลิเอทลิ นี โพลิไวนลิ โพลิเอทิลนี พอลเิ มอร์ เทเรพทาเลต ความหนาแนน่ คลอไรด์ ความหนาแนน่ โพลิโพรพลิ ีน โพลิสไตรนี (PP) (PS)รหัสของ (PET) สงู (HDPE) (PVC) ตํ่า (LDPE)พอลเิ มอร์( ID Code) PETEความใส ใส ข่นุ ใส ขนุ่ ขุ่น ใสการป้องกัน พอใช้ถงึ ดี ดีถงึ ดมี าก พอใช้ ดี ดถี ึงดีมาก ไม่ดีถงึ พอใช้ความช้ืน ดี ดี ดี ไมด่ ี ไมด่ ี พอใช้การปอ้ งกนัออกซเิ จนอุณหภมู สิ ูงสุด (oF) 120 145 140 120 165 150ความแข็ง ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง ต่าํ ปานกลาง ปานกลางถึง ถึงสูง ถงึ สงู ถึงสงู สูงความทนทาน ดีถึงดีมากต่อการกระแทก ดถี งึ ดีมาก พอใช้ถึงดี ดีมาก พอใช้ถงึ ดี พอใชถ้ ึงดีความทนทาน ไม่ดถี งึ พอใช้ ดี ไมด่ ีถึงต่อความร้อน พอใช้ พอใช้ ดี พอใช้ความทนทาน ดี ดมี าก พอใช้ตอ่ ความเยน็ ดมี าก ไมด่ ีถงึ พอใช้ ไมด่ ีความทนทาน ดี พอใช้ พอใชถ้ งึ ดีตอ่ แสงแดด พอใช้ พอใช้ ไมด่ ถี งึ พอใช้ท้งั นี้ หมายถึง พอลิเมอรน์ อกเหนือจาก 6 ประเภททก่ี ลา่ วมาน้ี ซงึ่ มกั เกดิ จากการผสมกันของพอลเิ มอร์ ซ่ึงจะทาํ ให้มโี ครงสรา้ งและสมบตั ทิ ี่ไมแ่ น่นอน

66  การนําเอาบรรจุภัณฑ์พอลิเมอร์ที่ใช้แล้ว มากลับเข้าสู่กระบวนการผลิตเพื่อนํากลับมาใช้ใหม่ โดยการรวบรวมพอลิเมอร์ที่ใช้แล้วตามบ้านเรือน และกองขยะเพ่ือนํามาแปรสภาพพอลิเมอร์ที่ได้จากกระบวนการรีไซเคิลนั้นไม่นิยมนํามาทําผลิตภัณฑ์เพ่ือบรรจุอาหารและเครื่องด่ืม เนื่องจากเนื้อพอลิเมอร์จะมีคุณสมบัติด้อยลง และเมื่อได้รับความร้อน สารเคมี และสีบางชนดิ ทีใ่ ชผ้ สมในระหวา่ งกระบวนการรไี ซเคลิ อาจมาปะปนกับอาหารหรอื เครื่องด่ืมท่ีบรรจุซึ่งจะก่อให้เกิดอันตรายแก่ผู้บริโภคได้ ในทางปฏิบัติแล้วพบว่าปริมาณขยะที่เกิดจากพอลิเมอร์ท่ถี ูกนาํ กลบั เข้าสู่กระบวนการผลติ อกี คร้ังมีสัดสว่ นนอ้ ยมาก เม่ือเทยี บกับปริมาณขยะจากบรรจภุ ัณฑ์พอลิเมอร์ทง้ั หมด เม่ือพิจารณาจากปริมาณเศษวัสดุใช้แล้วทุกประเภท ซ่ึงมีเพียงร้อยละ 2 เท่าน้ันท่ีถูกนํากลับมาใช้ใหม่และที่ไม่สามารถนํากลับมาใช้ได้เน่ืองจากรูปแบบการทิ้งขยะของประชาชนไม่เอ้ืออํานวย เนื่องจากไม่ได้มีการแยกประเภทชัดเจน ทําให้ยากลําบากต่อการคัดแยกขยะพอลิเมอร์ออกจากกองขยะ จึงนับได้ว่าเป็นอุปสรรคสําคัญอย่างหน่ึงของการขจัดขยะพอลิเมอร์ และส่งผลให้การผลิตพอลิเมอร์ที่ผ่านกระบวนการรีไซเคิล มีต้นทุนสูงกว่าท่ีควรจะเปน็ 3. การรไี ซเคลิ เซรามกิ ส์ วัสดุท่ีสามารถนํามา รีไซเคิลได้มีหลายชนิด อาทิ โลหะชนิดต่าง ๆ พลาสติกเป็นต้น อย่างไรก็ตาม กลับพบว่าได้มีการนําวัสดุเซรามิกส์ เช่น กระเบื้องปูพื้นและผนัง ถ้วยชาม ตลอดจนเคร่อื งสุขภัณฑต์ า่ ง ๆ มาผา่ นกระบวนการรไี ซเคลิ เพอ่ื นาํ กลบั มาใชใ้ หม่นอ้ ยมากยกเว้นแก้วและกระจก ท้ังที่วัสดุเหล่าน้ีมีปริมาณ การผลิตและการใช้งาน ตลอดจน ผลิตภัณฑ์ท่ีเสยี ทง้ั ในระหวา่ งการผลิต และการใชง้ านที่ตอ้ งกลายเป็นขยะ ปหี น่ึง ๆ เปน็ จาํ นวนมาก การนําวัสดุเซรามิกส์ มารีไซเคิลได้น้ัน จําเป็นต้องบดวัสดุเซรามิกส์ ซ่ึงเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง ให้มีสภาพเป็นผงละเอียดมากเสียก่อน เนื่องจากการผลิตวัสดุเซรามิกส์เริ่มต้นด้วยการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ ให้ได้รูปทรงตามต้องการ แล้วจึงนําไปเผาผนึกในภายหลัง ซ่ึงต่างจาก การหลอมแก้วหรือโลหะ ดังนน้ั หากมีเม็ดผงขนาดใหญ่เกินไป ปะปนอยู่ในเน้ือจะทําให้เกิดตําหนิในเนื้อวัสดุ และส่งผลต่อสมบัติของผลิตภัณฑ์ ไม่เป็นไปตามความต้องการนอกจากน้ันแล้ว วัสดุเซรามิกส์ท่ีผ่านการเผามาแล้วครั้งหน่ึง จะมีโครงสร้างและสมบัติแตกต่างจากวัตถุดิบต้ังต้นมาก อาทิ ความเหนียว การกระจายลอยตัวในนํ้า เป็นต้น ดังนั้นถ้าจะนําวัสดุเซรามิกส์ มารีไซเคิล จึงต้องมีการศึกษาค้นคว้า และปรับเปล่ียนกระบวนการผลิตใหม่อีกด้วย

67 ทั้งหมดน้ีเองทําให้การรีไซเคิล วัสดุเซรามิกส์มีต้นทุนสูงกว่า การผลิตโดยใช้วัตถุดิบด้ังเดิมมากจงึ เปน็ เหตุทาํ ให้ อุตสาหกรรมไม่นิยมนําวสั ดุเซรามิกส์ มาทําการรีไซเคิลใช้ใหม่ เหมือนกับวัสดุอ่ืน ๆ ซ่งึ มตี น้ ทุนในการรีไซเคิล ตาํ่ เมือ่ เทียบกับการใช้วตั ถดุ บิ จากธรรมชาติ ขวดแก้วเป็นบรรจุภัณฑ์ที่ได้รับความนิยมสูง ด้วยคุณสมบัติท่ีใส สามารถมองเห็นส่ิงท่อี ยภู่ ายในไมท่ ําปฏกิ ิรยิ ากบั สิ่งบรรจุ ทาํ ใหค้ งสภาพอยู่ได้นาน สามารถออกแบบให้มีรูปทรงได้ตามความต้องการ ราคาไม่สูงจนเกินไป มีคุณสมบัติสามารถนํามารีไซเคิลได้ และให้ผลิตภัณฑ์ใหม่ที่มีคุณภาพคงเดิมร้อยเปอร์เซ็นต์ ไม่ว่าจะรีไซเคิลกี่คร้ังก็ตาม ขวดแก้วสามารถนํามารีไซเคิลด้วยการหลอม ซ่ึงใช้อุณหภูมิในการหลอม 1,600 องศาเซลเซียล จนเป็นนํ้าแก้ว และนําไปข้ึนรูปเป็นบรรจุภัณฑ์ต่าง ๆ การนําเศษแก้วประมาณร้อยละ 10 มาเป็นส่วนผสมในการหลอมแก้ว จะช่วยประหยัดพลังงาน และช่วยลดปริมาณน้ําเสียลงร้อยละ 50ลดมลพิษทางอากาศลงร้อยละ 20 แก้วไม่สามารถย่อยสลายได้ในหลุมฝังกลบวัสดุท่ีใช้แล้ว แต่สามารถนาํ มาหลอมใช้ใหม่ได้หลายรอบและมีคุณสมบัติเหมือนเดิม ดังนั้นเรามารู้จักสัญลักษณ์การรีไซเคิลแก้ว และวธิ กี ารเกบ็ รวมรวมแก้วเพือ่ นําไปขายใหไ้ ด้ราคาสงู ในการส่งต่อไปรีไซเคลิ แก้วสามารถแบง่ เป็น 2 ประเภทใหญ่ ดงั น้ี 1) ขวดแก้วดี จะถูกนํามาคัดแยกชนิด สี และประเภทท่ีบรรจุสินค้า ได้แก่ขวดแม่โขง ขวดน้ําปลา ขวดเบียร์ ขวดซอส ขวดโซดา ขวดเคร่ืองดื่มชูกําลัง ขวดยา ขวดน้าํ อดั ลม ฯลฯ การจดั การขวดเหล่านี้หากไม่แตกบิ่นเสียหาย จะถูกนํากลับเข้าโรงงานเพื่อนําไปล้างใหส้ ะอาดและนาํ กลบั มาใช้ใหมท่ ี่เรยี กว่า “Reuse” 2) ขวดแก้วแตก ขวดท่ีแตกหักบิ่นชํารุดเสียหายจะถูกนํามาคัดแยกสี ได้แก่ขวดแก้วใส ขวดแก้วสีชา และขวดแก้วสีเขียว จากน้ันนําเศษแก้วมาผ่านกระบวนการรีไซเคิลโดยเบื้องต้นจะเร่ิมแยกเศษแก้วออกมาตามสีของ เอาฝาจุกที่ติดมากับปากขวดออกแล้วบดให้ละเอียด ใสน่ ้ํายากดั สีเพื่อกัดสที ีต่ ิดมากับขวดแกว้ ล้างให้สะอาด แล้วนําส่งโรงงานผลิตขวดแก้วเพอื่ นาํ ไปหลอมใหม่ เรียกวา่ “Recycle”

68     (ก) (ข) ภาพที่ 3.17 (ก) แกว้ ดีนาํ รยี ูส (ข) แก้วแตกเข้ากระบวนการรีไซเคิล ท่ีมา : http://pkrugreenlife.net23.net/ 3.1 สญั ลักษณ์รไี ซเคลิ แก้ว แก้วสามารถนาํ กลบั มารไี ซเคลิ ไดห้ ลายชนดิ แตก่ ็มีแกว้ บางชนดิ ท่ีตอ้ งตรวจสอบอีกคร้ังว่าสามารถนํากลับมารไี ซเคิลได้หรอื ไม่ โดยการสงั เกตสัญลักษณ์ของการรไี ซเคิลแก้วได้ ดังนี้ แก้วผสม ทเี่ กดิ จากวสั ดุตา่ ง ๆ แก้วใส ไม่มสี ี แกว้ สเี ขยี ว ภาพที่ 3.18 สญั ลักษณร์ ไี ซเคลิ แก้ว ทม่ี า : https://home.kapook.com

69  ขอ้ ควรปฏบิ ตั ใิ นการรวบรวมวสั ดทุ ี่ใชแ้ ลว้ ประเภทแก้ว 1) นําฝาหรอื จุกออกจากบรรจุภัณฑ์ เพราะไม่สามารถนําไปรีไซเคลิรวมกบั แกว้ ได้ 2) หลงั การบริโภค ควรลา้ งขวดแกว้ ดว้ ยนา้ํ เล็กนอ้ ย เพื่อไมใ่ หเ้ กดิ การเนา่ ของอาหาร และเพ่ือปอ้ งกันแมลง สัตว์ มากินอาหารในบรรจภุ ณั ฑ์ 3) ไม่ควรท้งิ เศษวสั ดหุ รือก้นบหุ ร่ลี งในขวด และตอ้ งทําความสะอาด ก่อนนาํ ขวดไปเก็บรวบรวม 4) เก็บรวบรวมขวดแก้วรวมไว้ในกลอ่ งกระดาษ ปอ้ งกนั การแตกหกั เสยี หาย 5) ควรแยกสีของแก้ว จะช่วยให้ขายได้ราคาดี และเพ่ือให้ง่ายต่อการส่งต่อ นาํ ไปรีไซเคลิ 6) ขวดแก้วท่เี ปน็ ใบ ควรแยกใสก่ ลอ่ งเดิม จะขายไดร้ าคาดี 7) ขวดแกว้ บางชนิด อาจนาํ ไปรไี ซเคลิ ไม่ได้ หรอื มรี ้านรับซอ้ื ของเก่าบางรา้ น ทอี่ ยูใ่ นพนื้ ท่ี ไม่รบั ซอื้ ดังน้นั ควรสอบถามรา้ นกอ่ นเก็บรวบรวมแกว้ เพ่ือนาํ ไปขาย สรุปได้ว่า ปัจจัยสําคัญในการรีไซเคิลวัสดุประเภทต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นโลหะ พลาสติก กระดาษ แก้ว ก็คือจะต้องแยกประเภทของขยะรีไซเคิลแต่ละชนิดออกจากกันไม่ให้ ปนกัน และทําความสะอาดวัสดุก่อนที่จะนําไปขาย ถ้าเป็นกระป๋องก็ควรจะทําการอัดเพ่ือลด ปรมิ าตรของวสั ดใุ ช้แล้วกอ่ นท่จี ํานาํ ไปขาย กิจกรรมทา้ ยหน่วยท่ี 3  หลงั จากที่ผู้เรียนศึกษาเอกสารชดุ การเรียนหน่วยท่ี 3 จบแลว้ ใหศ้ กึ ษาค้นคว้า เพ่ิมเติมจากแหลง่ เรยี นรตู้ ่าง ๆ แล้วทาํ กจิ กรรมการเรยี นหนว่ ยท่ี 3 ในสมุดบนั ทกึ กจิ กรรม การเรยี นรู้ แลว้ จัดสง่ ตามทคี่ รผู สู้ อนกําหนด

70   หน่วยท่ี 4 แนวโน้มการใชว้ ัสดุและทศิ ทางการพฒั นาวสั ดุในอนาคตสาระสาํ คญั ปัจจุบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีการพัฒนาอย่างต่อเน่ือง เพื่อตอบสนองต่อการเจริญเติบโตของเศรษฐกิจและสังคมในปัจจุบัน การพัฒนาวัสดุให้มีสมบัติที่เหมาะกับความต้องการใช้งาน จึงเป็นสิ่งท่ีมีความจําเป็นอย่างย่ิง อันจะช่วยให้การพัฒนาของเทคโนโลยีเติบโตไปพร้อมกับการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ ควบคู่กันไป โดยทิศทางการพัฒนาวัสดุเพ่ือให้มีความเหมาะกับการใช้งาน จึงมุ่งเน้นพัฒนาให้วัสดุมีความเบา แข็งแรงทนทาน ทนต่อสภาพอากาศ มีความยืดหยุ่นสูง นําไฟฟ้ายิ่งยวด หรือวัสดุท่ีมีความเป็นมิตรต่อส่ิงแวดล้อม ตามความตอ้ งการของภาคอุตสาหกรรมตวั ชวี้ ดั 1. อธบิ ายแนวโน้มการใช้วสั ดใุ นอนาคตได้ 2. อธิบายทศิ ทางการพฒั นาวสั ดุในอนาคตได้ขอบขา่ ยเนื้อหา 1. แนวโนม้ การใชว้ ัสดใุ นอนาคต 2. ทศิ ทางการพัฒนาวัสดุในอนาคต

71   หน่วยท่ี 4 แนวโนม้ การใช้วัสดุและทศิ ทางการพัฒนาวสั ดใุ นอนาคตเรือ่ งท่ี 1 แนวโน้มการใชว้ สั ดใุ นอนาคต ตามที่ได้กล่าวข้างต้นในหน่วยที่ 1 ประเภทของวัสดุสามารถแบ่งออกได้เป็น 3ประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่ โลหะ พอลิเมอร์ และเซรามิก ซึ่งมีสมบัติแตกต่างกันไป มนุษย์จึงสามารถผลิตผลิตภัณฑ์โดยเกิดจากการผสมวัสดุหลายชนิดทําให้ ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีสมบัติตามต้องการได้ ในปัจจุบันภาคอุตสาหกรรมและธุรกิจบริการของประเทศไทยมีแนวโน้มการเติบโตอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากมีการลงทุนของต่างชาติมากขึ้น ทําให้ประเทศไทยกลายเป็นฐานการผลิตสินค้าเพื่อส่งออก ซ่ึงสินค้าส่งออกสําคัญของประเทศไทยส่วนใหญ่ล้วนเก่ียวข้องกับวัสดุท้ังสิ้น ไม่ว่าจะเป็น รถยนต์และอุปกรณ์ส่วนประกอบ เคร่ืองคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์และส่วนประกอบ อัญมณีและเคร่ืองประดับ เม็ดพลาสติก เป็นต้น จากการเติบโตของภาคอุตสาหกรรม ทาํ ให้แนวโนม้ การใชว้ ัสดุแต่ละประเภทเพม่ิ ขน้ึ ดว้ ย 1.1 วัสดปุ ระเภทโลหะ โลหะผสมท่ีได้รับการพัฒนาข้ึนใหม่เพ่ือใช้ในโครงการอวกาศ เช่น โลหะผสมนกิ เกลิ ทที่ นทานต่ออณุ หภูมิสงู กําลังได้รับการค้นคว้าวิจัยอย่างต่อเนื่อง เพ่ือเพิ่มความแข็งแรงเม่ือใช้อุณหภูมิสูงและทนทานต่อการกัดกร่อนย่ิงข้ึน โลหะผสมเหล่านี้ได้นําไปใช้สร้างเคร่ืองยนต์ไอพ่นที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น และสามารถทํางานได้ท่ีอุณหภูมิสูงข้ึนไปอีกกระบวนการผลติ ทีใ่ ชเ้ ทคนิคใหม่ เชน่ ใชก้ ารดึงยดื ด้วยความร้อนสูง สามารถช่วยยดื อายุของการเกิดความล้าของโลหะผสมที่ใช้กับเคร่ืองบิน นอกจากนี้ยังมีการใช้เทคนิคการถลุงโลหะดว้ ยโลหะผง ทาํ ให้สมบัติโลหะผสมมกี ารปรับปรุงใหด้ ขี ึ้น และทําใหร้ าคาของการผลิตลดลงอกี ดว้ ย เทคนคิ การทาํ ให้โลหะแข็งตวั อยา่ งรวดเรว็ โดยทาํ ใหโ้ ลหะทีห่ ลอมเหลวลดอุณหภมู ิลงประมาณ 1 ล้านองศาเซลเซียสต่อวินาที กลายเป็นโลหะผสมที่เป็นผง จากผงโลหะผสมเปล่ียนให้เป็นแท่งด้วยกระบวนการต่างๆ เช่น การดึงยืดด้วยความร้อนสูง เป็นต้น ด้วยวิธีการเหล่านที้ าํ ใหส้ ามารถผลติ โลหะทีท่ นทานต่ออณุ หภมู ิสูงชนิดใหม่ได้หลายชนดิ เชน่ นกิ เกลิอลั ลอยด์ อะลมู ิเนียมอัลลอยด์ และ ไทเทเนยี มอลั ลอยด์

72   ภาพท่ี 4.1 Micro lattice โลหะเบาสุดในโลก ที่มา : https://www.electricallab.gr 1.2 วัสดปุ ระเภทพอลิเมอร์ จากเหตุการณ์ทีผ่ า่ นมาวัสดพุ อลเิ มอร์ (พลาสติก) มอี ตั ราการเตบิ โตอย่างรวดเร็วมาก ด้วยอัตราการเพิ่มข้ึนร้อยละ 9 ต่อปีโดยน้ําหนัก แม้ว่าอัตราการเติบโต ของพลาสติกจากปี ค.ศ.1995 ได้มีการคาดหมายว่าโดยเฉลี่ยแล้วจะลดลงต่ํากว่าร้อยละ 5 การลดลงน้ี ก็เพราะว่าพลาสตกิ ได้ถูกนํามาใช้แทนโลหะ แกว้ และกระดาษ ซึ่งเป็นผลิตภณั ฑห์ ลักในตลาด เช่น ใช้ทําบรรจุภัณฑ์ และใช้ในการก่อสร้าง ซ่ึงพลาสติกเหมาะสมกว่า พลาสติกท่ีใช้งานทางวิศวกรรม เช่น ไนลอน ได้รับความคาดหมายว่าน่าจะเป็นคู่แข่งกับโลหะได้อย่างน้อยจนถึง ค.ศ. 2000 แนวโนม้ ทส่ี าํ คญั ในการพัฒนาพลาสตกิ วิศวกรรม คอื การผสมผสานพลาสติกต่างชนิดกันเข้าด้วยกันให้เป็นพลาสติกผสมชนิดใหม่ (synergistic plastic alloy) ตัวอย่างเช่นในช่วงปี ค.ศ.1987 ถึง ค.ศ. 1988 ได้มีการผลิตพลาสติกชนิดใหม่ๆพลาสติกผสมและสารประกอบตัวใหม่จากทั่วโลกประมาณ 100 ชนิด พลาสติกผสมชนิดใหม่มีประมาณร้อยละ10ภาพที่ 4.2 Shape memory polymers ภาพท่ี 4.3 แกรฟีนวสั ดุทใ่ี ช้ทาํ หน้าจอสมั ผัสคืนรูปได้ แตกหัก-เสียหายซอ่ มตัวเอง มีลักษณะบางมาก โปร่งใส ยืดหยุ่น และนําไฟฟ้าทม่ี า : http://www.ictp.csic.es ทม่ี า : https://d27v8envyltg3v.cloudfront.

73   1.3 วัสดปุ ระเภทเซรามิก ในอดีตการเจริญเติบโตของการใช้เซรามิกส์สมัยเก่า เช่น ดินเหนียว แก้วและหินในอเมริกาเท่ากับร้อยละ 3.6 (ค.ศ.1966 - 1980) อัตราการเจริญเติบโตของวัสดุเหล่านี้จากปี ค.ศ. 1982 ถึง ค.ศ. 1995 คาดว่าจะประมาณร้อยละ 2 ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมาเซรามิกส์วิศวกรรมตระกูลใหม่ได้ผลิตขึ้น ซ่ึงเป็นสารประกอบพวกไนไตรต์คาร์ไบด์ และออกไซด์ ปรากฏวา่ วสั ดุเหลา่ นีไ้ ด้นาํ ไปประยกุ ต์อย่างต่อเน่ือง โดยเฉพาะใช้กับอุณหภูมิสูง ๆ และใช้กับเซรามิกส์อิเล็กทรอนิกส์ วัสดุเซรามิกส์ มีราคาถูกแต่การนําไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์สําเร็จรูปมักใช้เวลานาน และมีค่าใช้จ่ายสูง วัสดุเซรามิกส์ส่วนใหญ่จะแตกหักหรือชํารุดได้ง่ายจากการกระแทก เพราะมีความยืดหยุ่นน้อยหรือไม่มีเลย ถ้ามีการค้นพบเทคนิคใหม่ท่ีสามารถพัฒนาให้เซรามิกส์ ทนต่อแรงกระแทกสูง ๆ ได้แล้ว วัสดุประเภทนี้สามารถนํามาประยุกต์ทางวิศวกรรมได้สงู ย่งิ ขน้ึ โดยเฉพาะในส่วนทตี่ ้องใช้อณุ หภูมสิ ูงและในบรเิ วณส่งิ แวดล้อมท่มี กี ารกดั กรอ่ นสงู ภาพท่ี 4.4 วสั ดุประเภทเซรามิกส์ในอนาคต ที่มา : https://img.grouponcdn.com

74  เรอ่ื งท่ี 2 ทิศทางการพฒั นาวัสดุในอนาคต 1. วัสดทุ ่ีมีความเปน็ มิตรต่อสิง่ แวดล้อม (Sustainable Material) วสั ดุประเภทน้ีได้กลายเป็นสิ่งจําเป็นในปัจจุบัน มากกว่าที่จะเป็นเพียงแค่เทรนด์ ได้แก่ การใช้พลังงานอย่างประหยดั และการปลอ่ ยก๊าซคาร์บอนไดออกไซดต์ าํ่ ในกระบวนการผลิต การรไี ซเคิล การเลือกใช้วัสดแุ ละการออกแบบโดยคํานึงถงึ ประโยชน์สงู สดุ ของการใช้งานและการเหลอื ทิ้งเปน็ ขยะให้น้อยที่สุด การใช้วัสดุจากธรรมชาติเพราะสามารถย่อยสลายกลับคืนสู่ดินได้ เป็นต้น บริษัทท่ัวโลกต่างพากันเปิดเผยข้อมูลด้านการเป็นมิตรต่อส่ิงแวดล้อมที่แสดงถึงความพยายามในการปรับปรุงและพฒั นาอย่างตั้งใจจากองค์กร แมอ้ ยคู่ นละประเทศก็สามารถเขา้ ใจในศกั ยภาพท่ีแสดงถึงความย่ังยืนของแต่ละบริษัทได้ เพราะใช้มาตรฐานการวัดระดับสากลเหมือนกัน เช่นISO14000, การประเมินวัฎจกั รชวี ิต (Life Cycle Assessment,LCA), และหลักเกณฑ์การประเมนิ อาคารเขียว (Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)เปน็ ต้น ภาพที่ 4.5 วสั ดุท่มี คี วามเป็นมติ รต่อสิ่งแวดล้อม ท่ีมา : http://www.1000ideas.ru 2. พลาสติกจากพืชที่แข็งแรงทนทาน (Durable Bioplastic) เป็นวัสดุทางเลือกท่ีไม่ได้ผลิตจากน้ํามันเหมือนพลาสติกรูปแบบเดิมที่ใช้กันอยู่อย่างแพร่หลายตั้งแต่อดีตจนถึงปจั จบุ ัน เช่น พวี ีซี โพลีเอสเตอร์ และไนลอน เป็นต้น แตไ่ ดม้ าจากพืชจําพวกข้าวโพดมันสําปะหลัง และอ้อย แทน วัสดุน้ีได้ถูกพัฒนาให้มีคุณสมบัติเทียบเท่ากับพลาสติกจากน้ํามันและตรงตามจดุ ประสงค์ของการใช้งาน

75   เพราะความกังวลของพ่อแมเ่ กี่ยวกบั สารพิษ สารกอ่ มะเรง็ และโลหะหนกั ในของเล่นท่ีทําจากพลาสติกท่ัวไป ผู้ผลิตของเล่นเด็กในประเทศสหรัฐอเมริกาอย่างบริษัทกรีนดอท จึงตัดสินใจเลือกใช้พลาสติกจากพืชที่ไม่เป็นพิษ แข็งแรงทนทานและย่อยสลายเป็นปุ๋ยในสภาวะท่ีเหมาะสมได้ โดยมีข้อดีอ่ืน ๆ อีก คือ ประกอบข้ึนรูปได้ง่าย มีจุดหลอมเหลวต่ํากว่าทําให้ไม่เปลอื งพลังงานและมรี อบการทํางานทีเ่ รว็ ขึ้น และพิมพบ์ นพื้นผวิ ไดง้ ่าย ภาพท่ี 4.6 พลาสตกิ จากพืชที่แขง็ แรงทนทาน ทม่ี า : https://s-media-cache-ak0.pinimg.com

76   3. วัสดุลูกผสม (Hybrid Material) เป็นการผสมผสานและทํางานร่วมกันของวัสดุ2 ประเภท เพ่ือให้ได้คุณสมบัติและตอบโจทย์การใช้งานท่ีกว้างขึ้น เช่น เทคโนโลยีที่สวมใส่ได้(wearable technology) เป็นการผสมผสานระหวา่ งผา้ ทีท่ อดว้ ยเส้นดา้ ยนําไฟฟา้ ที่สามารถตอ่ กับเซนเซอร์เพือ่ วดั อตั ราการเต้นของหวั ใจ และระดบั การเผาผลาญของแคลอรี ขณะทกี่ ําลังออกกําลังกายได้ หรือวัสดุลกู ผสมท่ี เรียกวา่ Schulatec® TinCo ทม่ี กี ารผสมกันของพลาสตกิ และโลหะ ทําให้ข้ึนรูปไดง้ า่ ยเนือ่ งจากพลาสตกิ ใชค้ วามรอ้ นในอณุ หภมู ทิ ี่ตา่ํ กวา่ โลหะซึ่งประหยดั พลังงานไดม้ ากและนําไฟฟ้าไดด้ ี ภาพท่ี 4.7 วสั ดลุ ูกผสม ทีม่ า : http://www.alternative-energy-news. 4. การลดคา่ ใชจ้ า่ ย (cost reduce) วสั ดทุ ีม่ รี าคาสงู ถูกแทนที่ด้วยวสั ดทุ ร่ี าคาถกู ลงเพ่ือลดค่าใช้จา่ ยดเู หมือนจะเปน็ เทรนดท์ เ่ี กิดขึน้ อย่างถาวรไปแลว้ นอกเหนอื จากความพยายามปรับเปล่ยี นกระบวนการจดั การและการบริหารการผลิตใหม้ ีประสทิ ธิภาพสูงสุด ตัวอย่างเชน่ในชว่ งที่ราคาฝ้ายแพงและขน้ึ ลงไมแ่ น่นอน ผผู้ ลติ ก็หนั มาใชด้ า้ ยสปันโพลเี อสเตอร์ท่ีพยายามทาํเลยี นแบบฝา้ ย ในราคาทมี่ คี วามผันผวนน้อยกว่าแทนเป็นต้น ภาพท่ี 4.8 สปนั โพลเี อสเตอร์ ทมี่ า : http://www.msgtexmed.com

77   5. วัสดุท่ีช่วยทําให้สุขภาพดีข้ึน (health product) เรายอมเสียเงินซ้ือเส้ือผ้าท่ีสามารถช่วยทําให้สุขภาพดีข้ึน เช่น เสื้อผ้าที่ใช้เทคโนโลยีนาโนซิลเวอร์ในการฆ่าเชื้อโรคและกาํ จัดกลิน่ การใชเ้ สน้ ใยชนดิ พเิ ศษทดี่ ูดซับเหง่อื ได้รวดเร็ว การใช้เส้นใยที่สามารถปรับอุณหภูมิร่างกายให้คงที่เม่ืออากาศเปลี่ยนแปลง การใช้เส้นใยที่สามารถดูดซับความร้อนและปล่อยออกมาเปน็ รังสี Far Infarred ทชี่ ่วยกระต้นุ ให้เลือดหมนุ เวียนไดด้ ขี ้ึน บริษัทยูนิโคล ร่วมมือกับบริษัท โทเร ในประเทศญี่ปุ่น คิดค้นนวัตกรรม Heattech ผลิตผ้าที่บางเพียง 0.55 มิลลิเมตรออกมาเพ่ือต่อสู้ความหนาวเย็นโดยที่ผ้าชนิดน้ีสามารถผลิตความร้อนได้จากความชื้นท่ีระเหยออกจากรา่ งกายของเราแลว้ เก็บกักไวใ้ นเส้นใยเพื่อใหค้ วามอบอุน่ กับผวิ หนังโดยไมจ่ ําเป็นตอ้ งใช้ผ้าหนา ๆ อีกตอ่ ไป ภาพท่ี 4.9 เส้ือผา้ ท่ีใชเ้ ทคโนโลยีนาโนซลิ เวอร์ ท่มี า : https://s-media-cache-ak0.pinimg.com 6. รีไซเคิลสินแร่หายาก (mining landfill) สินแร่หายากเป็นวัตถุดิบสําคัญท่ีใช้ในสินค้า Hi-tech หลายประเภทเช่นโทรทัศน์จอแบนหรือโทรศัพท์มือถือ Smart phone โดยท่ีจีนเป็นผู้ผลิต 97% ของโลก ขณะน้ีจีนได้จํากัดการส่งออกสินแร่หายาก ซึ่งทําให้จีนได้เปรียบบริษัทต่างชาตเิ นอ่ื งจากมีต้นทนุ การผลติ ตา่ํ กวา่ ดงั น้ันประเทศเทคโนโลยตี ่าง ๆ ทเ่ี ป็นคู่แข่งจึงพยายามทจี่ ะรไี ซเคิลสนิ แรห่ ายากจากขยะอิเลก็ ทรอนิกส์ นอกเหนือจากความพยายามในการหาวตั ถดุ ิบจากแหลง่ อน่ื ๆ

78   สนิ แร่หายากทีน่ ํามาใชใ้ นทางอตุ สาหกรรมมีอยู่ 5 ประเภท คอื สแคนเดยี ม(Scandium) ทีใ่ ชใ้ นอตุ สาหกรรมขุดเจาะนํา้ มันโพรมีเทยี ม (Promethium) ใชใ้ นการผลติแบตเตอร่ีพลังงานนิวเคลียร์ แลนทานมั (Lanthanum) ใชใ้ นอตุ สาหกรรมภาพยนตรแ์ ละกล้องถ่ายรูป อติ เทรยี ม (Yttrium) ใชใ้ นการผลิตโทรทัศนแ์ ละเตาอบไมโครเวฟ และเพรซโี อดเี มียม (Praseodymium) ใช้ในอุตสาหกรรมผลติ ใยแก้วนําแสงและเคร่อื งยนต์ของเคร่ืองบิน ภาพท่ี 4.10 สแคนเดียม ภาพท่ี 4.11 โพรมเี ทียมที่มา : https://www.webelements.com ทีม่ า : http://elements.vanderkrogt.net ภาพที่ 4.12 สแคนเดยี ม ภาพที่ 4.13 โพรมีเทียม ภาพที่ 4.14 โพรมีเทียมที่มา : http://98a4980578083 ท่ีมา : http://www.rmutphysics.com ที่มา : http://vichakarn.triamudom.ac.thabe0fc6-26cdb33025b4deaf9c0a6e9a3953d227.r43.cf2.rackcdn.com  

79   7. เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar call) บริษัทต่าง ๆ พยายามพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์(Solar call) ให้มปี ระสิทธภิ าพสูงขนึ้ มขี นาดเลก็ ลง ใช้งานไดห้ ลากหลายขึ้นในรูปของฟลิ ม์ท่ียืดหยุ่นได้ จากรูปแบบเดิมที่เป็นแผ่นแข็ง และมีราคาถูกลง เมื่อเซลล์แสงอาทิตย์ (Solarcall) มีคุณภาพดีข้ึน เราจะสามารถชาร์จอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ และโทรศัพท์มือถือได้สะดวกขึ้น เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar call) ทําให้พ้ืนท่ีห่างไกล มีไฟฟ้าใช้ ช่วยให้คนจํานวนมากมีชวี ติ ท่ดี ีข้ึน ภาพท่ี 4.15 เซลลแ์ สงอาทติ ย์ (Solar call) ท่ีมา : http://estaticos.qdq.com

80   8. อิเลก็ ทรอนกิ สโ์ ปร่งใส (Transparent electronics) กาํ ลังเป็นที่นิยมอย่างมากในปี 2010 ตลาดของสนิ ค้าประเภทอิเลก็ ทรอนิกสโ์ ปร่งใสทว่ั โลกมีมูลคา่ สูงถึงเกอื บ76.4 พันล้านเหรียญดอลลาร์สหรัฐ เราได้เห็นตัวอย่างของวัสดุประเภทนี้ในภาพยนตร์หลายเรอื่ ง เช่น แผน่ กระจกใสทีม่ ขี ้อความและรปู ภาพปรากฏขนึ้ เมอื่ เปิดสวติ ซ์ใช้งานและเหน็ การใช้ไฟ LED กบั ฟิลม์ พลาสตกิ ใสในรปู แบบต่าง ๆ ภาพท่ี 4.16 อเิ ล็กทรอนิกสโ์ ปร่งใส ท่มี า : https://s-media-cache-ak0.pinimg.com กิจกรรมทา้ ยหนว่ ยท่ี 4  หลงั จากทผี่ เู้ รยี นศึกษาเอกสารชดุ การเรยี นหนว่ ยที่ 4 จบแลว้ ให้ศึกษาค้นคว้าเพม่ิ เตมิ จากแหลง่ เรยี นรตู้ า่ ง ๆ แล้วทาํ กิจกรรมการเรียนหนว่ ยท่ี 4 ในสมดุ บนั ทกึ กิจกรรมการเรยี นรู้ แล้วจัดสง่ ตามทค่ี รผู ู้สอนกาํ หนด

81  หนว่ ยที่ 5 ส่ิงประดษิ ฐจ์ ากวัสดตุ ามหลกั สะเต็มศกึ ษาสาระสาํ คญั สะเต็มศึกษา (STEM Education) คอื แนวทางการจัดการศกึ ษาทีบ่ ูรณาการความรใู้ น4 สหวทิ ยาการ ไดแ้ ก่ วิทยาศาสตร์ วศิ วกรรม เทคโนโลยี และคณิตศาสตร์ โดยเนน้ การนาํความรูไ้ ปใชแ้ ก้ปัญหาในชวี ิตจริง รวมทง้ั การพฒั นากระบวนการหรือผลผลติ ใหมท่ ี่เปน็ ประโยชน์ต่อการดําเนินชวี ิต และการทํางานตวั ชวี้ ดั 1. อธบิ ายหลักสะเต็มศึกษาสาํ หรบั การประดษิ ฐว์ สั ดใุ ช้แลว้ ได้ 2. สามารถออกแบบและสรา้ งสิง่ ประดษิ ฐจ์ ากวสั ดุใช้แล้วได้ขอบขา่ ยเน้อื หา 1. หลักสะเต็มศกึ ษา 2. หลกั สะเตม็ ศกึ ษาสําหรับการประดิษฐ์จากวสั ดใุ ช้แลว้ 3. การประดษิ ฐ์วัสดุใชแ้ ลว้

82  หน่วยที่ 5 สิง่ ประดษิ ฐจ์ ากวสั ดตุ ามหลกั สะเต็มศึกษาเร่อื งท่ี 1. หลักสะเต็มศกึ ษา ในยุคปัจจุบัน ความเจริญก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการเปล่ียนแปลงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว จึงจําเป็นท่ีแต่ละประเทศต้องเรียนรู้ท่ีจะปรับตัวให้ทันกับการเปล่ียนแปลงท่ีเกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลาและเตรียมพร้อมที่จะเผชิญกับความท้าทายจากกระแสโลก โดยปัจจัยสาํ คญั ทจ่ี ะเผชญิ การเปลี่ยนแปลงและความทา้ ทายดังกล่าว คอื คุณภาพของคน การจัดการศึกษาเพ่ือพัฒนาคนให้มีคุณภาพจึงเป็นเร่ืองท่ีมีความจําเป็นอย่างยิ่ง โดยจะต้องเป็นการจัดการศึกษาท่ีมีคุณภาพ เพื่อทําให้ศักยภาพท่ีมีอยู่ในตัวคนได้รับการพัฒนาอยา่ งเต็มทที่ ําให้เป็นคนที่รู้จักคิดวิเคราะห์ รู้จักแก้ปัญหา มีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ รู้จักเรียนรู้ด้วยตนเองสามารถปรับตัวให้ทันกับการเปล่ียนแปลงท่ีเกิดข้ึนอย่างรวดเร็ว มีคุณธรรมจรยิ ธรรม รูจ้ ักพ่งึ ตนเองและสามารถดาํ รงชีวติ อยไู่ ด้อยา่ งเปน็ สขุ รปู แบบการจัดการเรยี นรแู้ บบ STEM จงึ นา่ จะเปน็ แนวทางหน่ึงในการพฒั นาและปรับปรุงการจัดการเรียนรเู้ พือ่ เปน็ การประกันคุณภาพผ้เู รียน เพอื่ ให้ผเู้ รียนเกิดการเรยี นร้แู ละพฒั นา ศกั ยภาพของตนเองใหม้ ากท่ีสุด คาํ วา่ “สะเตม็ ” หรือ “STEM” เป็นคําย่อจากภาษาอังกฤษของศาสตร์ 4 สาขาวิชาได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering)และคณิตศาสตร์ (Mathematics) หมายถึง องค์ความรู้ วิชาการของศาสตร์ท้ังส่ีท่ีมีความเช่ือมโยงกันในโลกของความเป็นจริงท่ีต้องอาศัยองค์ความรู้ต่าง ๆ มาบูรณาการเข้าด้วยกันในการดําเนนิ ชวี ิตและการทํางาน คําว่า STEM ถกู ใช้ คร้ังแรกโดยสถาบนั วทิ ยาศาสตร์แห่งประเทศสหรัฐอเมริกา (the National Science Foundation: NSF) ซึ่งใช้คําน้ีเพื่ออ้างถึงโครงการหรือโปรแกรมท่ีเก่ียวข้องกับวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ อยา่ งไรก็ตามสถาบันวิทยาศาสตร์แหง่ ประเทศสหรัฐอเมริกาไม่ได้ให้นิยามท่ีชัดเจนของคาํ ว่า STEM มผี ลใหม้ ีการใช้และให้ความหมายของคาํ น้ีแตกต่างกันไป(Hanover Research, 2011, p.5) เช่น มีการใช้คําว่า STEM ในการอ้างอิงถึงกลุ่มอาชีพท่ีมีความเก่ียวข้องกบั วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วศิ วกรรมศาสตร์ และคณติ ศาสตร์

83  สะเต็มศึกษา (STEM Education) คือ แนวทางการจัดการศึกษาท่ีบูรณาการความรู้ใน 4 สหวิทยาการ ได้แก่ วิทยาศาสตร์ วิศวกรรม เทคโนโลยี และคณิตศาสตร์ โดยเน้นการนําความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริง รวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่ ท่ีเป็นประโยชนต์ อ่ การดําเนนิ ชวี ิต และการทาํ งาน ชว่ ยนกั เรยี นสร้างความเชือ่ มโยงระหว่าง 4สหวิทยาการ กับชีวิตจริงและการทํางาน การจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาเป็นการจัดการเรียนรู้ท่ีไม่เน้นเพียงการท่องจําทฤษฎีหรือกฏทางวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์ แต่เป็นการสรา้ งความเขา้ ใจทฤษฎีหรือกฏเหล่านน้ั ผ่านการปฏบิ ัตใิ ห้เหน็ จรงิ ควบคกู่ บั การพัฒนาทักษะการคิด ตั้งคําถาม แก้ปัญหาและการหาข้อมูลและวิเคราะห์ข้อค้นพบใหม่ ๆ พร้อมท้ังสามารถนาํ ขอ้ ค้นพบนั้นไปใช้หรือบูรณาการกบั ชวี ติ ประจาํ วนั ได้ การจดั การเรยี นรู้ตามแนวทางสะเต็มมีลกั ษณะ 10 ประการ ไดแ้ ก่ (1) เชื่อมโยงเน้ือหาวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี สูโ่ ลกจริง (2) การสบื เสาะหาความรู้ (3) การเรยี นรู้โดยใชโ้ ครงงานเปน็ ฐาน (4) การสรา้ งสรรคช์ น้ิ งาน (5) การบรู ณาการเทคโนโลยี(6) การมุ่งเนน้ ทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21 (7) การสร้างการยอมรบั และการมสี ่วนรว่ มจากชมุ ชน(8) การสรา้ งการสนับสนนุ จากผเู้ ชีย่ วชาญในท้องถนิ่ (9) การเรยี นรู้อยา่ งไม่เป็นทางการ(10) การจดั การเรยี นรู้ตามอัธยาศยั จดุ ประสงค์ของการจดั การเรยี นร้ตู ามแนวทางสะเต็มศึกษา คอื สง่ เสรมิ ใหผ้ ้เู รียนรกัและเหน็ คุณคา่ ของการเรยี นวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ และเหน็ วา่ วิชาเหลา่ นัน้ เปน็ เรอ่ื งใกล้ตัวท่ีสามารถนาํ มาใชไ้ ดท้ ุกวัน STEM Education ได้นําจุดเด่นของธรรมชาติ ตลอดจนวิธีการจัดการเรียนรู้ ของแต่ละสาขาวิชามาผสมผสานกันอย่างลงตัว เพื่อให้ผู้เรียนนําความรู้ทุกศาสตร์ มาใช้ในการแก้ปัญหา การค้นคว้า และการพัฒนาส่ิงต่าง ๆ ในสถานการณ์โลกปัจจุบัน ซึ่งอาศัยการจัดการเรยี นรูท้ ีผ่ ูส้ อนผู้สอนหลายสาขาวิชาร่วมมอื กนั เพราะในการทาํ งานจริงหรอื ในชีวติ ประจาํ วันนั้นต้องใช้ความ รู้หลายด้านในการทํางานท้ังส้ินไม่ได้แยกใช้ความรู้เป็นส่วน ๆ นอกจากน้ี STEMEducation ยังเปน็ การส่งเสริมการพัฒนา ทักษะสําคัญในโลกยคุ โลกาภิวัตน์หรือทักษะที่จําเป็นสําหรบั ศตวรรษที่ 21 อีกดว้ ย ท้ังนี้ STEM Education เปน็ การจดั การศึกษาท่ีมีแนวคดิ ดังนี้

84  1.1 เปน็ การบรู ณาการขา้ มสาระวชิ า (Interdisciplinary Integration) นั่นคือเปน็ การบรู ณาการระหวา่ งศาสตร์สาขาต่างๆ ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (S) เทคโนโลยี (T)วิศวกรรมศาสตร์ (E) และ คณติ ศาสตร์ (M) ทัง้ น้ี ได้นาํ จดุ เด่นของธรรมชาติตลอดจนวิธีการสอนของแต่ละสาขาวิชามา ผสมผสานกนั อยา่ งลงตวั กลา่ วคือ • วิทยาศาสตร์ (S) เนน้ เกย่ี วกับความเขา้ ใจใน ธรรมชาติ โดยนักการศึกษามักช้ีแนะให้อาจารย์ ผู้สอนผู้สอนใช้ วิธีการสอนวิทยาศาสตร์ด้วยกระบวนการสืบเสาะ(Inquiry-based Science Teaching) กิจกรรมการสอนแบบแก้ปัญหา (Scientific Problem-based Activities) ซึ่งเป็นกิจกรรมที่ เหมาะกับผู้เรียนระดับประถมศึกษา แต่ไม่เหมาะกับผู้เรียน ระดับมัธยมศึกษา หรือมหาวิทยาลัย เพราะทําให้ผู้เรียนเบ่ือหน่ายและไม่สนใจ แต่การสอนวทิ ยาศาสตร์ใน STEM Education จะทาํ ใหน้ ักเรียนสนใจ มคี วามกระตือรือร้น รู้สกึทา้ ทายและเกิดความมน่ั ใจในการเรยี น สง่ ผลให้ผู้เรยี นสนใจท่ีจะเรียนในสาขาวิทยาศาสตร์ในระดบั ช้ันที่สงู ขึ้นและประสบ ความสําเรจ็ ในการเรียน • เทคโนโลยี (T) เป็นวชิ าที่เกย่ี วกับกระบวนการ แก้ปญั หา ปรับปรงุ พฒั นาสิง่ ต่าง ๆ หรอื กระบวนการตา่ ง ๆ เพอื่ ตอบสนองความต้องการของคนเรา โดยผ่านกระบวนการทํางานทางเทคโนโลยี ท่ีเรียกว่า Engineering Design หรือ Design Process ซ่ึงคล้ายกับกระบวนการสบื เสาะ ดงั นน้ั เทคโนโลยีจงึ มิได้หมายถึงคอมพิวเตอร์หรือ ICT ตามที่คนส่วนใหญ่เขา้ ใจ • วิศวกรรมศาสตร์ (E) เป็นวิชาท่ีว่าด้วยการคิด สร้างสรรค์ พัฒนานวัตกรรมต่าง ๆให้กับนิสิตผู้เรียนโดยใช้ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยี ซ่ึงคน ส่วนใหญ่มักเข้าใจว่าเป็นวิชาที่สามารถเรียนได้ แต่จากการ ศึกษาวิจัยพบว่าแม้แต่เด็กอนุบาลก็สามารถเรียนได้ดีเชน่ กัน • คณิตศาสตร์ (M) เป็นวิชาที่มิได้หมายถึงการนับจํานวนเท่าน้ัน แต่เก่ียวกับองค์ประกอบอ่ืนท่ีสําคัญ ประการแรก คือ กระบวนการคิดคณิตศาสตร์ (MathematicalThinking) ซ่งึ ได้แกก่ ารเปรียบเทยี บการจําแนก/จดั กล่มุ การจดั แบบรูปและการบอกรูปร่างและคุณสมบัติ ประการท่ีสอง ภาษาคณิตศาสตร์ เด็กจะสามารถถ่ายทอดความคิด หรือความเข้าใจความคิดรวบยอด (Concept) ทางคณิตศาสตร์ได้ โดยใช้ภาษาคณิตศาสตร์ในการสื่อสาร เช่นมากกว่า น้อยกว่า เล็กกว่า ใหญ่กว่า ฯลฯ ประการต่อมาคือการส่งเสริมการคิด คณิตศาสตร์ขั้นสูง (Higher-Level Math Thinking) จากกิจกรรมการเล่นของเด็กหรือการทํากิจกรรมในชีวติ ประจาํ วัน

85  1.2 เป็นการบูรณาการท่สี ามารถจัดการเรยี นรไู้ ดใ้ นทกุ ระดบั โดยใชว้ ิธีการเรยี นแบบ Project-based Learning, Problem-based Learning, Design-based Learning ทาํให้ ผูเ้ รยี นสามารถสร้างสรรค์ พฒั นาชนิ้ งานไดด้ ี รปู แบบการจัดการเรยี นรแู้ บบ STEM Education นอกจากจะเปน็ การบรู ณาการวชิ าทง้ั 4 สาขา ดงั ทกี่ ลา่ วขา้ งตน้ แลว้ ยังเปน็ การบรู ณาการด้านบริบท (Context Integration)ทีเ่ กย่ี วข้องกบั ชวี ติ ประจําวนั อกี ดว้ ย ซ่ึงจะทําให้การสอนน้ันมคี วามหมายต่อผู้เรียน ทําให้ผู้เรียนเห็นคุณค่าของการเรยี นน้นั ๆ และสามารถนําไป ใช้ประโยชน์ในชวี ิตประจําวนั ได้ ซ่งึ จะเพ่ิมโอกาสการทาํ งาน การเพมิ่ มูลคา่ และสามารถสรา้ งความแข็งแกรง่ ให้กบั ประเทศ ด้านเศรษฐกิจได้ 1.3 เปน็ การจดั การเรียนรทู้ ี่ ทาํ ให้ผู้เรียนเกิดพัฒนาการดา้ นตา่ ง ๆ อยา่ งครบถ้วน และสอดคล้องกบั แนวทางการพฒั นาคนใหม้ ี คุณภาพในศตวรรษท่ี 21 เช่น • ด้านปญั ญา ผู้เรยี นเข้าใจในเนือ้ หาวชิ า • ด้านทกั ษะการคิด ผเู้ รยี นพฒั นาทักษะการคิด โดยเฉพาะการคิดขนั้ สูง เช่น การคดิ วเิ คราะห์ คิดสรา้ งสรรค์ ฯลฯ • ด้านคณุ ลกั ษณะ ผู้เรียนมีทักษะการทาํ งานกลมุ่ ทักษะการสอ่ื สารทม่ี ีประสิทธิภาพ การเปน็ ผู้นําตลอดจนการนอ้ มรบั คาํ วิพากษ์วิจารณข์ องผู้อ่ืน

86 เรื่องท่ี 2 หลักสะเตม็ ศึกษาสาํ หรบั การประดิษฐจ์ ากวสั ดุใชแ้ ลว้ ทุกวันน้ีปัญหาเร่ืองการจัดการขยะนับเป็นปัญหาระดับชาติ การจัดการเรียนการสอนตามแนวทางของสะเต็มศกึ ษา (STEM Education) ทไ่ี ด้ยนิ กนั อยา่ งแพรห่ ลายมากขึ้นเรื่อย ๆ หลายท่านคงกําลังครุ่นคิดว่า จะทําให้อย่างให้การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีวิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เช่ือมโยงสนับสนุนซ่ึงกันและกัน และเช่ือมโยงการเรียนรู้สกู่ ารแก้ปญั หาจริงเร่ืองขยะได้ การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษาสําหรับการจัดการกับวัสดุใช้แล้ว ทําได้หลากหลายแนวทาง บางอย่างเป็นการเปลี่ยนแปลงง่าย ๆ ทุกคนสามารถทําได้ด้วยตัวเอง ส่วนบางแนวทางต้องการ “แนวร่วม” สนับสนุนท่ีกว้างขวางขึ้น เช่น การทํางานร่วมกันระหว่างผู้สอนกับนักเรียน การทํางานร่วมกันทั้งโรงเรียน หรือแม้กระท่ังการดําเนินการร่วมกันกับชมุ ชน หรือสถาบันการศกึ ษาท้องถ่นิ แนวทางการจดั กจิ กรรมการเรยี นรูส้ ะเตม็ ศกึ ษาสําหรบั การประดิษฐ์วัสดุใชแ้ ลว้เป็นส่วนหน่งึ ของวิธีการหลากหลายท่ีจะจดั การกับวสั ดใุ ชแ้ ล้ว ซ่งึ มีแนวทางดังน้ี 1. เชื่อมโยงเนอ้ื หาวิทยาศาสตร์ คณติ ศาสตร์ เทคโนโลยี สโู่ ลกจริง หลายท่านน่าจะทําอยู่แล้วอย่างสมํ่าเสมอ เพราะในชีวิตประจําวันเรามีการใช้วัสดุต่างอยู่เสมอตลอดจนมีการบริหารจัดการวัสดุน้ันอย่างมีประสิทธิภาพ เพียงมองเห็นว่าแนวคิดหลัก หรือกระบวนการท่เี รยี นรู้นน้ั สามารถเกิดขึ้นได้ในธรรมชาติ ใช้ประโยชน์ได้ในชีวิตจริง ก็เป็นก้าวแรกสู่การบูรณาการความรู้สู่การเรียนอย่างมีความหมาย เพราะปรากฏการณ์หรือประดิษฐ์กรรมใดๆ รอบตัวเรา ไม่ได้เป็นผลของความรู้จากศาสตร์หนึ่งศาสตร์ใดเพียงศาสตร์เดียว การประยุกต์ความรู้ง่าย ๆ เช่น การคํานวณพื้นท่ีของแกนม้วนกระดาษชําระเช่ือมโยงสู่ความรู้ความสงสัยด้านวัสดุศาสตร์ เทคโนโลยีการผลิต และการใช้กระบวนการทางวิศวกรรมวเิ คราะหป์ ัญหาและสร้างสรรค์วธิ ีแก้ไขได้อย่างหลากหลายจนน่าแปลกใจ 2. การสบื เสาะหาความรู้ การเรียนรู้สะเต็มศึกษาสําหรับการประดิษฐ์วัสดุใช้แล้ว โดยให้ผู้เรียนได้ศึกษาประเดน็ ปัญหา หรือต้ังคําถามซึ่งเป็นปัญหาท่ีเกิดข้ึนกับตนเองหรือชุมชน เช่น ในชุมชนมีการใช้ขวดนํ้าพลาสติกจํานวนมากจนเกิดปัญหาขยะ ผู้เรียนนําประเด็นปัญหา ไปสร้างคําอธิบายด้วยตนเอง โดยการรวบรวมประจักษ์พยานหลักฐานที่เก่ียวข้อง ส่ือสารแนวคิดและเหตุผลเปรียบเทียบแนวคิดต่าง ๆ โดยพิจารณาความหนักแน่นของหลักฐาน ก่อนการตัดสินใจไป

87 ในทางใดทางหนึ่งนับเป็นกระบวนการเรียนรู้สําคัญท่ีไม่เพียงแต่สนับสนุนการเรียนรู้ในประเด็นที่ศึกษาเท่าน้ัน แต่ยังเป็นช่องทางให้มีการบูรณาการความรู้ในศาสตร์อื่น ๆ ท่ีเกี่ยวข้องกับคําถาม นับเป็นแนวทางการจัดการเรียนรู้ที่สนับสนุนจุดเน้นของสะเต็มศึกษาสําหรับการประดษิ ฐ์จากวสั ดใุ ช้แล้วไดเ้ ป็นอย่างดี 3. การเรียนรูโ้ ดยใช้โครงงานเปน็ ฐาน การทําโครงงานเป็นการสืบเสาะหาความรู้ในรูปแบบหนึ่ง แต่ผู้เขียนได้แยกโครงงานออกมาเป็นหัวข้อเฉพาะ เนื่องจากเป็นแนวทางที่สามารถส่งเสริมการบูรณาการความรู้สกู่ ารแก้ปัญหาได้ชัดเจน การสืบเสาะหาความรู้บางคร้ังผู้สอนเป็นผู้กําหนดประเด็นปัญหา หรือให้ข้อมูลสําหรับศึกษาวิเคราะห์ หรือกําหนดวิธีการในการสํารวจตรวจสอบ ตามข้อจํากัดของเวลาเรียน วัสดุอุปกรณ์ หรือปัจจัยแวดล้อมต่าง ๆ แต่การทําโครงงานนั้นเป็นการเปิดโอกาสให้นักเรียนเกิดประสบการณ์การเรียนรู้สําคัญในทุกข้ันตอนด้วยตนเอง ต้ังแต่การกําหนดปัญหาศึกษาความรูท้ ่เี ก่ยี วขอ้ ง ออกแบบวธิ กี ารรวบรวมขอ้ มูล ดําเนินการ ลงข้อสรุป และส่ือสารส่ิงที่ค้นพบ (บางคร้ังผู้สอนอาจกําหนดกรอบกว้าง ๆ เช่น ให้ทําโครงงานเก่ียวกับสิ่งประดิษฐ์จากวัสดุใช้แล้ว โครงงานเก่ียวกับการใช้คณิตศาสตร์ในวัสดุใช้แล้วของชุมชน เป็นต้น) โครงงานในรูปแบบสิง่ ประดิษฐจ์ ะมีการบรู ณาการกระบวนการทางวศิ วกรรมได้อย่างโดดเด่น 4. การสรา้ งสรรคช์ ิ้นงาน ประสบการณ์การทําช้ินงาน สร้างทักษะการคิด การออกแบบ การตัดสินใจการแกป้ ญั หาเฉพาะหนา้ โดยเฉพาะอยา่ งยิ่งชิน้ งานที่ผสู้ อนเปิดโอกาสใหผ้ ้เู รยี นเลือกวสั ดุใช้แล้วเองและคิดอย่างอิสระและสร้างสรรค์ การประดิษฐ์ชิ้นงานเหล่าน้ีจากเศษวัสดุใช้แล้วประยุกต์ใช้ความรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ อย่างไม่รู้ตัวบางคร้ังอาจจัดให้ผู้เรียนสะท้อนความคิดว่าได้เกิดประสบการณ์หรือเรียนรู้อะไรบ้างจากงานท่ีมอบหมายให้ทํา เพราะเป้าหมายของการเรียนรู้อยู่ท่ีกระบวนการทํางานด้วยเช่นกัน หากผู้เรียนมองเพียงเป้าหมายชิ้นงานท่ีสําเร็จอย่างเดียวอาจไม่ตระหนักว่าตนเองได้เรียนรู้บทเรียนสําคัญมากมายระหว่างทางและมีส่วนหรือบทบาทในการช่วยรกั ษาสภาพแวดลอ้ มอีกด้วย

88  5. การบรู ณาการเทคโนโลยี เพียงบูรณาการเทคโนโลยีท่เี หมาะสมส่กู ระบวนประดิษฐ์จากวัสดใุ ชแ้ ล้ว ก็ถือว่าไดก้ ้าวเข้าใกล้เป้าหมายการจัดการเรยี นรตู้ ามแนวทางสะเตม็ ศึกษาอีกก้าวหนงึ่ แลว้ เทคโนโลยีท่ีสามารถใช้ประโยชน์ในปัจจุบันมีได้ต้ังแต่การสืบค้นข้อมูลลักษณะต่าง ๆ การบันทึกและนําเสนอข้อมูลด้วยภาพน่งิ วีดิทศั น์ และมัลติมีเดีย การใช้อุปกรณ์ sensor/data logger บันทึกข้อมูลในการสํารวจตรวจสอบ การใช้ซอฟต์แวร์จัดกระทํา วิเคราะห์ข้อมูล และเทคโนโลยีอ่ืนๆอกี มากมาย การใชป้ ระโยชน์จากเทคโนโลยีเหล่าน้ี กระตนุ้ ให้ผู้เรยี นสนใจการเรียนรู้ เปิดโอกาสให้ประยุกต์ใช้ความรู้ แก้ปัญหา และทํางานร่วมกัน รวมทั้งสร้างทักษะสําคัญในการศึกษาต่อและประกอบอาชพี ต่อไปในอนาคตด้วย 6. การมุ่งเน้นทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 กจิ กรรมการเรยี นรูต้ ามแนวทางสะเต็มศึกษาพัฒนาพัฒนาทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21ได้เป็นอย่างดี ยกตัวอย่างทักษะการเรียนรู้และสร้างนวัตกรรม (Learning and InnovationSkills) ตามกรอบแนวคิดของ Partnership for 21st Century Skills ท่ีครอบคลุม 4C คือCritical Thinking (การคิดเชิงวิพากษ์) Communication (การส่ือสาร) Collaboration (การทํางานร่วมกัน) และ Creativity (การคิดสร้างสรรค์) จะเห็นได้ว่ากิจกรรมการเรียนรู้ในรูปแบบโครงงาน หรือการสร้างสรรค์ช้ินงานจากวัสดุใช้แล้วที่กล่าวถึงข้างต้นนั้นสามารถสร้างเสริมทักษะเหล่าน้ีได้มากอย่างไรกต็ ามในบรบิ ทของสถานศึกษาท่ัวไป ผู้สอนอาจไม่สามารถให้ผู้เรียนเรียนรู้ด้วยการทําโครงงาน หรือการสร้างสรรค์ช้ินงานเท่านั้น ดังน้ันในบทเรียนอ่ืน ๆ ถ้าผู้สอนมุ่งเน้นทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21 ในทุกโอกาสที่เอื้ออํานวย เปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้แสดงความคิดเห็น ทํางานร่วมกัน เรยี นรกู้ ารหาทตี่ ิ (ฝึกคดิ เชงิ วิพากษ์) หาทชี่ มหรอื เสนอวิธกี ารใหม่(ฝึกคิดเชิงสร้างสรรค์) ก็นับว่าผู้สอนจัดการเรียนการสอนเข้าใกล้แนวคิดสะเต็มศึกษามากข้ึนตามสภาพจรงิ ของชั้นเรียน 7. การสร้างการยอมรบั และการมีส่วนร่วมจากชุมชน ผู้สอนหลายท่านอาจเคยมีประสบการณ์กับผู้ปกครองที่ไม่เข้าใจแนวคิดการศึกษาท่ีพัฒนาผู้เรียนให้เป็นคนเต็มคน แต่มุ่งหวังให้สอนเพียงเน้ือหา อยากให้ผู้สอนสร้างเด็กท่ีสอบเรียนต่อได้ แต่อาจใช้ชีวิตไม่ได้ในสังคมจริงของการเรียนรู้และการทํางาน เมื่อผู้สอนมอบหมายให้ผู้เรียนสืบค้น สร้างช้ินงาน หรือทําโครงงานผู้ปกครองไม่ให้การสนับสนุน หรืออีกด้านหนึ่งผู้ปกครองรับหน้าที่ทําให้ทุกอย่าง อย่างไรก็ตามหวังว่าผู้ปกครองทุกคนจะไม่เป็นไปตามที่กล่าวข้างต้น ผลงานจากความสามารถของเด็ก เป็นอาวุธสําคัญท่ีผู้สอนจะนํามาเผยแพร่

89 จัดแสดงเพื่อชนะใจผู้ปกครองและชุมชนให้ให้การสนับสนุนการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษา ผู้สอนสามารถนําผู้เรียนไปศึกษาในแหล่งเรียนรู้ของชุมชน สํารวจสิ่งแวดล้อมธรรมชาติในท้องถ่ิน ศึกษาและรายงานสภาพมลพิษหรือการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรในพ้ืนท่ีให้ชุมชนรับทราบ ตลอดจนศึกษาและแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์ในชุมชน กิจกรรมการเรียนรู้เหล่านี้ เกิดประโยชน์สําหรับนักเรียนเอง อาจเป็นประโยชน์สําหรับชุมชน และสามารถสร้างการมีส่วนร่วม ความภาคภูมิใจ และท่ีสําคัญอย่างยิ่งคือความรู้สึกเป็นเจ้าของร่วมรับผิดชอบคณุ ภาพการจัดการศึกษาในทอ้ งถน่ิ ตวั เองให้เกิดข้นึ ได้ 8. การสร้างการสนับสนุนจากผู้เช่ียวชาญในท้องถนิ่ การให้ผู้เรียนได้ศึกษาปัญหาปลายเปิดตามความสนใจของตนเองในลักษณะโครงงาน ตลอดจนการเช่ือมโยงการเรียนรู้สู่การใช้ประโยชน์ในบริบทจริงน้ัน บางคร้ังนําไปสู่คําถามท่ีซับซ้อนจนต้องอาศัยความรู้ความชํานาญเฉพาะทาง ผู้สอนไม่ควรกลัวจะยอมรับกับผู้เรียนว่าผู้สอนไม่รู้คําตอบ หรือผู้สอนช่วยไม่ได้ แต่ควรใช้เครือข่ายท่ีมีเชื่อมโยงให้ผู้เชี่ยวชาญในท้องถ่ินมาช่วยสนับสนุนการเรียนรู้ของผู้เรียน เครือข่ายดังกล่าวอาจเป็นได้ทั้ง ศิษย์เก่าผู้ปกครอง ปราชญ์ชาวบ้าน เจ้าหน้าที่รัฐ หรืออาจารย์ในสถาบันอุดมศึกษาในท้องถิ่น ผู้สอนสามารถเชิญวิทยากรภายนอกมาบรรยายหรือสาธิตในบางหัวข้อ หรือใช้เทคโนโลยี เช่น การประชุมผ่านวิดีทัศน์ เอื้ออํานวยให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถพูดคุย ให้ความคิดเห็น หรือวิพากษ์ผลงานของผเู้ รียน เปน็ ต้น 9. การเรยี นรอู้ ยา่ งไม่เปน็ ทางการ (informal learning) ทุกคนชอบความสนุกสนาน หากเราจํากัดความสนุกไม่ให้กลํ้ากรายใกล้ห้องเรียน ความสุขคงอยู่ห่างไกลจากผู้สอนและจากผู้เรียนไปเร่ือย ๆ แต่จะบูรณาการความสนุกสู่การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี ผ่านกระบวนประดิษฐ์ส่ิงของจากเศษวัสดุใช้แล้วเป็นการแก้ปัญหาได้อย่างไร ต้องอาศัยความคิดสร้างสรรค์ของผู้สอนในการออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ที่ท้าทาย เพลิดเพลิน ให้การเรียนเหมือนเป็นการเล่น แต่ในขณะเดยี วกนั ก็ตอ้ งสร้างความรู้และความสามารถตามวตั ถุประสงค์ของหลักสูตรด้วย การเรียนรู้อย่างไม่เป็นทางการที่ได้รับความนิยม คือ การจัดกิจกรรมค่าย การเรียนรู้จากบทปฏิบัติการหรือการประกวดแข่งขัน กิจกรรมเหล่าน้ีเป็นโอกาสดีที่จะสร้างการมีส่วนร่วมจากชุมชน เช่นอาจเชิญผู้เช่ียวชาญในท้องถ่ินเป็นวิทยากรในค่าย เป็นกรรมการผู้ทรงคุณวุฒิ หรือให้การสนบั สนนุ ของรางวลั