วัสดุศาสตร์3 พว32024 ม ปลาย

40 เซรามิกสแบงออกไดเปน 2 กลมุ ใหญ ๆ คือ 1. เซรามิกสแบบด้ังเดิม (Traditional ceramics) ไดแก ถวย จานชาม สุขภัณฑ ลกู ถว ยไฟฟา กระเบอื้ งปูพื้นและบุผนงั กระเบือ้ งหลังคา วัสดุทนไฟ แผนรองเผาในเตา อิฐกอสราง กระถางตน ไม โอง กระจกและแกว ปนู ซีเมนต ยิปซัม่ ปูนปลาสเตอร เปน ตนซง่ึ ทาํ มาจากวสั ดุหลกั คอื ดินดํา ดนิ ขาว ดนิ แดง หนิ ฟน มา ทราย หินปนู หนิ ผุ ควอตซ และแรอ น่ื ๆ การแบงชนดิ ของเนือ้ ดินสําหรบั เซรามกิ สแ บบดงั้ เดิม 1.1 เซรามิกสแบบพอรซเลน (Porcelain) เปนผลิตภัณฑที่ตองเผาท่ีอุณหภูมิสูง มากกวา 1250 °c มีความแข็งแรงสูงมาก มีการดูดซึมนํ้าตํ่ามาก ยกตัวอยางเชน ลูกถวยไฟฟา, กระเบื้องแกรนติ , ผลิตภณั ฑบ นโตะอาหาร, สุขภัณฑ 1.2 เซรามิกสแบบสโตนแวร (Stone ware) เปนผลิตภัณฑท่ีใชอุณหภูมิเผาปาน กลางประมาณ 1150 - 1200 °c มีความแข็งแรงตํ่ากวาพวก porcelain มีการดูดซึมนํ้าอยู ในชว ง 3 - 5 % ตวั อยางเชน กระเบ้ืองปูพื้น, ผลติ ภัณฑบ นโตะอาหาร 1.3 เซรามิกสแบบโบนไชนา (Bone china) เปนผลิตภัณฑที่มีสวนผสมของเถา กระดกู ทําใหผ ลติ ภณั ฑมีความโปรง แสง ความแข็งแรงปานกลาง การดูดซมึ นํ้าต่าํ 1.4 เซรามิกสแบบเอิรทเทนแวร (Earthen ware) เปนผลิตภัณฑท่ีใชอุณหภูมิ ในการเผาไมสูงมาก อยูในชวง 900 - 1100 °c มีความแข็งแรงตํ่า การดูดซึมนํ้าสูง 10 - 20% ตัวอยา งเชน กระเบื้องบุผนัง, กระเบื้องหลังคา, ตกุ ตาและของตกแตง กระถางเทอรร าคอตตา 2. เซรามิกสสมัยใหม (Fine ceramics) คือเซรามิกสท่ีตองใชวัตถุดิบที่ผาน กระบวนการมาแลว เพ่ือใหมีความบริสุทธิ์สูงไดรับการควบคุมองคประกอบทางเคมีและ โครงสรางจุลภาค (microstructure) อยางแมนยํา โดยเซรามิกสสมัยใหมอาจแบงไดเปน 3 กลุมใหญ ๆ ไดแ ก เซรามกิ สสําหรบั งานโครงสรา ง, อิเลก็ โทรเซรามกิ ส และเซรามกิ สสําหรับ งานทางดา นการแพทย 2.1 เซรามิกสสําหรับงานโครงสราง (Structural ceramics) ซ่ึงเปนกลุมที่ใช ในงานท่ีตองการสมบัติทางกลที่ดีที่อุณหภูมิสูง ทนตอการสึกหรอและการกัดกรอนไดดี ทนตอ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอยางฉับพลันไดดี เปนฉนวนความรอน ตัวอยางเซรามิกสสําหรับงาน โครงสราง เชน ซิลิคอนคารไบด (silicon carbide, SiC) สําหรับใชทําวัสดุสําหรับตัดแตงหัวพน ไฟ (Burner) ชิ้นสว นเครอื่ งยนต เชน ปลอกนาํ วาลว (valve guide) และซลี ที่ทนแรงดนั สงู

41 (Mechanical seal) ซลิ คิ อนไนไตรด (silicon nitride, Si3N4) สาํ หรบั ใชท าํ ชิ้นสวนเครื่องยนต กลไก เชน ลูกปน (bearing ball) วาลว (valve) สลักลูกสูบ (piston pin) เบรคสําหรับรถยนต ทเ่ี ปน Exotic car และ ใบพัดของเทอรโบชารจเจอร (turbocharger rotor blade) และ อะลูมินัมไนไตรด (Aluminum Nitride, AlN) สําหรับใชทําแผนรองวงจรสําหรับอุปกรณ อิเล็กทรอนกิ ส เปนตน กรรไกรและมดี เซรามิกสที่ทําดว ยเซอรโ คเนยี (ZrO2) ซึง่ เปน มีด เซรามกิ สท่มี คี วามคมมาก และไมต องลบั เน่อื งจากเซอรโคเนยี มคี วามแข็งสูงและไมสึกกรอนงาย จึงไมทําใหม ีดท่ือ เซรามิกสสําหรับงานโครงสรางอีกตัวอยางหน่ึงคือผิวของยานกระสวยอวกาศ (space shuttle) ในตอนที่ยานเขามาจากอวกาศเขาสูบรรยากาศของโลกน้ันจะเกิดการเสียดสี กับบรรยากาศของโลกทําใหมีอุณหภูมิสูงมากซึ่งมากกวา 2000 °c โครงสรางลําตัวของยาน ภายในนั้นจริงๆ แลวทําจากโลหะผสมซ่ึงทนความรอนไดไมเกิน 800 °c แตผิวของยานน้ันปู ดวยแผน กระเบ้อื งเซรามิกสเล็ก ๆ ซึ่งทนความรอ นสูงจํานวนมาก ตวั อยางวัสดุที่ใชทาํ แผน เซรามิกส ดังกลาว เชน เสนใยซิลิกาอะมอรฟสความบริสุทธิ์สูงมาก (very-high-purity amorphous silica fibers) และแผน กระเบือ้ งเลก็ ๆ ทที่ าํ ดว ยเซอรโ คเนีย ทําใหทนอุณหภูมิสูง ไดและอีกตวั อยา งหนึ่งที่อยูใกลตัว สาํ หรับผูทใ่ี ชร ถยนต คอื ทที่ อไอเสยี รถยนตจ ะมีเซรามกิ ส ชนิดหนง่ึ ท่ีเรียกวา แคตาไลตกิ คอนเวอรเ ตอร (Catalytic converter) ชว ยทําหนาท่ีเปล่ียนกาซ ตาง ๆ ท่ีเกิดจากกระบวนการเผาไหมของเครื่องยนตท่ีเปนพิษตอมนุษยใหเปนสารท่ีไมเปนพิษ เชน เปลย่ี นคารบ อนมอนออกไซด (CO) ใหอ ยูในรูปของคารบ อนไดออกไซด (CO2) เปนตน วัสดุที่ใชทําแคตาไลติกคอนเวอรเตอรจะตองมีคุณสมบัติท่ีสามารถทนการ เปล่ียนแปลงอุณหภูมิโดยเฉียบพลันไดเปนอยางดี ซ่ึงหมายถึงจะตองมีคาสัมประสิทธ์ิการ ขยายตัว เนื่องจากความรอนอยูในเกณฑที่ต่ํามาก ซึ่งวัสดุท่ีนิยมนํามาใชก็คือ คอรเดียไรท นนั่ เอง โดยแคตาไลติกคอนเวอรเตอรน น้ั จะใชค อรเดียไรทมาข้นึ รปู โดยการ Extrude เปนรังผ้ึง (Honey comb) เพ่ือใหม พี ืน้ ทีผ่ ิวในการแลกเปลย่ี นกาซไดดี 2.2 อิเลก็ โทรเซรามกิ ส (Electro ceramics) ซง่ึ เปน กลุมท่ีใชสมบตั ิทางไฟฟา อิเลก็ ทรอนกิ ส แมเ หลก็ แสง เปน หลัก อิเล็กโทรเซรามกิ สน ั้นเปน กลมุ เซรามกิ สท ่มี ีมากมาย หลายชนดิ และ ครอบคลุมสมบัติดานตา ง ๆ หลายอยางไดแ ก ไฟฟา แมเ หล็ก แสง และความ รอน เปน ตน ตัวอยางเชน ไดอิเลก็ ทริกเซรามกิ ส (dielectric ceramics) เชน แบเรียมไททาเนต (barium titanate, BaTiO3) สําหรบั ใชทาํ ตัวเกบ็ ประจไุ ฟฟา เพียโซอิเลคทริคเซรามิค

42 (piezoelectric ceramics) ซึง่ เปน เซรามิกสที่สามารถเปล่ียนรูปพลงั งานกลพลงั งานไฟฟา กลับไปมาได (“piezo” มาจากภาษากรีก แปลวา กด (press)) วสั ดนุ ี้เมอ่ื ใหแรงกลเขา ไป จะสามารถเปลี่ยนแรงกลเปน พลังงานไฟฟา ไดหรือในทางกลบั กันสามารถเปลี่ยนพลงั งานไฟฟา ใหเ ปน พลงั งานกลได ตัวอยางเชน เลดเซอรโคเนตไททาเนต (lead zirconate titanate, Pb(Zr,Ti)O3) สาํ หรับใชทําทรานดิวเซอร (transducer) ชดุ โหลดเซลสส าํ หรับเครอ่ื งชง่ั ขนาด ใหญ ตวั จดุ เตาแกส (gas ignitor) หรือท่ีใกลต ัวเราก็คือการดวันเกดิ ทีเ่ ม่ือเปดแลว มเี สียงเพลง ดงั ขึ้นกอ็ าศยั หลกั การของเพียโซอเิ ลคทรคิ นั่นเอง นอกจากนอี้ ิเลก็ โทรเซรามกิ สยงั มเี ซรามกิ ส แมเ หล็ก (magnetic ceramics) เชน เฟอรไรต (ferrite, Fe3O4) ซ่ึงใชเปน วสั ดุบันทึกขอ มลู เปน ตน 2.3 เซรามกิ สสําหรับงานทางดา นการแพทย พวกกระดูกเทียม ฟนปลอม ขอตอ เทยี ม ตวั อยา งเชน วัสดทุ ี่เรียกวา ไฮดรอกซีอาพาไทต ซ่งึ ทํามาจากกระดกู วัว กระดกู ควายท่ี ผา นการเผาแบบ Calcine เพือ่ ไลสารอนิ ทรียภ ายในและนาํ มาขน้ึ รปู เปน ช้นิ กระดกู และนําไป เผาแบบ Sinter อีกครง้ั หน่ึง

43 เร่ืองท่ี 2 มลพษิ จากการผลติ และการใชงาน มลพิษจากการผลติ อุตสาหกรรมการผลติ โลหะ พอลิเมอร และเซรามกิ สส จดั เปน อตุ สาหกรรม ขั้นพนื้ ฐานของประเทศไทยท่ีมบี ทบาทสําคญั ของประเทศ เนอื่ งจากโลหะ พอลิเมอร และ เซรามกิ ส เปนวตั ถดุ ิบพน้ื ฐานสาํ หรบั อตุ สาหกรรม เชน อตุ สาหกรรมกอ สราง อุตสาหกรรม ยานยนต อุตสาหกรรมเคร่ืองใชไฟฟา อตุ สาหกรรมการผลติ เครอ่ื งใชใ นครัวเรอื น เปนตน กระบวนการผลติ ของอุตสาหกรรมเปนแหลง กาํ เนิดมลพษิ ทส่ี าํ คัญ ทงั้ มลพษิ ทางอากาศ กากของเสียและน้ําเสีย ซึ่งสามารถกอใหเกิดผลกระทบตอมนุษยและสิ่งแวดลอม ได หากมกี ารจดั การไมเ หมาะสม 2.1 สาเหตุท่ีทําใหเ กิดมลพิษจากการผลติ 1) กระบวนการหลอมและเกิดมลพิษ กระบวนการหลอม เปนการนาํ วตั ถดุ ิบทงั้ ในรปู วัสดุใหมและเศษวสั ดุทีใ่ ช แลว มาใหค วามรอนเพ่อื ใหหลอมละลาย และทาํ การปรับปรุงคุณภาพดวยสารตาง ๆ มลพษิ หลกั ท่ีเกิดข้นึ ในกระบวนการหลอม คอื ฝุนควัน ไอโลหะ และกา ซพษิ ตาง ๆ 2) กระบวนการหลอและเกิดมลพิษ กระบวนการหลอ สามารถทําได 2 ลักษณะ คอื การหลอ โดยใชเคร่อื งหลอ แบบตอเนอ่ื ง และการหลอในแมแ บบชนดิ ตาง ๆ ในการหลอชิน้ งานในแมแบบ วสั ดุเหลวจะถกู เทใสในแมแ บบ แลว ปลอย ใหแขง็ ตวั ระยะหนึง่ จากนน้ั รอ้ื แบบแยกออกเอาชน้ิ งานออกแบบหลอ แลว เอาไปทาํ ความ สะอาดตกแตงชนิ้ งานใหไ ดค ุณภาพตามตองการ มลพษิ หลัก ๆ ที่เกิดข้ึนในกระบวนการหลอ ท้งั สองลักษณะจะเกดิ ข้ึน ในระหวา งการหลอ แตส ําหรับการหลอ โลหะบางชนิดจะเกิดมลพิษในระหวา งการทําแมแ บบ ไสแ บบและการนาํ ชนิ้ งานออกจากแบบหลอ ซึ่งควรมกี ารจดั การอยางเหมาะสมเชน เดียวกัน

44 3) กระบวนการหลอ และเกิดมลพษิ การรดี มกั ใชอตุ สาหกรรมโลหะ เปน การนําแทง โลหะผานการรดี ลดขนาด ท่ีวางตอกนั หลายชุดจนไดขนาดตามตองการ ซ่งึ การรดี โลหะมที ้ังการรดี รอนและรดี เยน็ ข้นึ อยู กบั ผลิตภณั ฑท ต่ี อ งการ มลพษิ ท่เี กิดข้นึ โดยท่ัวไปในกระบวนการรีดรอนคอื ฝุน ควนั ไอโลหะ กาซ พิษ และนาํ้ เสยี 4) กระบวนการสนับสนนุ การผลติ และเกิดมลพิษ ระบบสนับสนนุ การผลติ ทีส่ ําคญั ระบบหน่งึ คือ ระบบหลอเย็น ซ่ึงหากระบบ หลอเย็นเกิดขัดของ กระบวนการผลิตบางสวนอาจหยุดการผลิตลง ซึ่งทําใหเกิดความเสียหาย กับโรงงานได มลพษิ ทีเ่ กิดข้นึ โดยทวั่ ไปในกระบวนสนับสนุนการผลิตคือมลพิษทางอากาศ และนํา้ เสียจากนา้ํ หลอเย็น ซึ่งอาจใชเพียงครง้ั เดียวแลว ระบายทง้ิ 2.2 สาเหตุทท่ี ําใหเ กิดมลพษิ จากการใชง าน 1) จาํ นวนประชากรท่เี พ่ิมมากขึน้ เมื่อมีประชากรเพิม่ มากขึน้ ความตองการ ดา นตาง ๆ ท่ีเกย่ี วขอ งกบั วถิ ีการดาํ เนนิ ชีวติ ประจําวัน ก็มากขนึ้ ไมวา จะอยใู นรูปของสินคา เครื่องใชไฟฟา เครือ่ งใชใ นครวั เรือน ดงั นนั้ จาํ นวนวัสดทุ ีใ่ ชแลวจึงเพมิ่ ทวีคณู มากขนึ้ เรอื่ ย ๆ 2) คนทั่วไปไมม ีความรู ความเขาใจ ในการจัดการกบั เศษวสั ดุทีใ่ ชแ ลว สวนใหญมกั จดั การกบั เศษวสั ดุดว ยวธิ ีการเผาซึ่งเปน สาเหตใุ หเกิดมลพิษทางอากาศ 3) ความมกั งายและขาดจิตสาํ นึก ไมคาํ นงึ ถงึ ผลเสียทีจ่ ะเกดิ ข้นึ เชน การทงิ้ เศษวสั ดใุ ชแ ลวลงแมน ้าํ ลาํ คลอง เปน สาเหตใุ หเกิดนํ้าเสีย 4) การผลติ หรือใชส ่งิ ของมากเกนิ ความจําเปน เชน การผลิตสินคาท่มี กี ระดาษ หรือพลาสติกหุมหลายชน้ั การซ้อื สินคาโดยหอแยกและใสถงุ พลาสติกหลายถุง ทําใหเศษวัสดใุ ช แลวมีปริมาณมากข้นึ

45 เรอ่ื งที่ 3 ผลกระทบจากการใชวสั ดุตอ สิ่งมีชวี ิตและสงิ่ แวดลอ ม ในปจจุบันเทคโนโลยีไดเขามามีบทบาทและ ความจําเปนตอการดํารงชีวิตของ มนุษยเ ปนอยางมาก ทง้ั ภายในบาน และภายนอกบา น เพื่ออํานวยความสะดวกสบาย ในชวี ิตประจาํ วนั เชน การทํางานบา น การคมนาคม การสื่อสาร การแพทย การเกษตร และ การอตุ สาหกรรม เปนตน ซ่ึงความเจริญกาวหนาอยางตอเนื่องของเทคโนโลยีชวยพัฒนาใหเกิด ประโยชนสูงสดุ แกมนษุ ย อยา งไรก็ตาม แมเทคโนโลยจี ะเขา มามบี ทบาทตอ มนุษย แต หลายครั้งเทคโนโลยเี หลานั้นกส็ ง ผลกระทบตอชีวิตและสิ่งแวดลอ มในดานตาง ๆ ไดแก 3.1 ดา นสุขภาพ มลพิษในอากาศ (air pollution) หมายถึง ภาวะของอากาศท่ีมีสารมลพิษ เจือปนอยใู นปริมาณ และเปน ระยะเวลา ทีจ่ ะทาํ ใหเ กดิ ผลเสยี ตอสขุ ภาพอนามัยของมนษุ ย สารมลพษิ ดงั กลาว อาจเกดิ ข้นึ เองตามธรรมชาติ หรอื เกิดจากการกระทําของมนุษย อาจอยู ในรูปของกาซ หยดของเหลว หรืออนุภาคของแข็งก็ได สารมลพิษในอากาศท่ีสําคัญ และมี ผลกระทบตอสุขภาพอนามัย ไดแก ฝุนละออง สารตะกั่ว กาซคารบอนมอนอกไซด กาซ ซัลเฟอรไดออกไซด กาซออกไซดของไนโตรเจน กาซโอโซน และสารอินทรียร ะเหยงาย เปนตน มลพิษในอากาศทีม่ ีผลกระทบตอ สุขภาพ 1. ฝุนละออง เปนมลพษิ ในอากาศทเี่ ปนปญ หาหลักในกรงุ เทพมหานคร และ ชุมชนขนาดใหญ จากการ วิจัยพบวาฝุนละอองท่ีกอใหเกิดปญหาตอสุขภาพ เปนฝุนละออง ขนาดเล็ก ที่มีขนาดไมเกิน 10 ไมครอน โดยฝุนละอองขนาดเล็กนี้ สามารถเขาไปในระบบ ทางเดินหายใจผานโพรงจมูกเขาไปถึงถุงลมในปอด ทําใหเกิดการอักเสบ และการระคายเคือง เรื้อรัง และฝุนละอองจะมีพิษมากขึ้น หากฝุนละอองน้ันเกิดจากการรวมตัวของกาซบางชนิด เชน ซัลเฟอรไดออกไซด ออกไซดของไนโตรเจนเขาไปในอนุภาคของฝุน โดยกอใหเกิดการแพ และระคายเคืองผิวหนัง ทางเดินหายใจ และดวงตาได 2. สารตะกั่ว มฤี ทธิ์ทําลายระบบประสาท และมผี ลตอกระบวนการรบั รู และการพัฒนาสตปิ ญญาของมนษุ ย

46 3. กาซคารบอนมอนอกไซด มีความสามารถในการละลายในเลือดไดดีกวา ออกซิเจนถงึ 200 - 250 เทา เม่อื หายใจเอากาซชนดิ น้ีเขาไป จะไปแยง จับกับฮโี มโกลบนิ ในเลือด เกดิ เปน คารบอกซฮี โี มโกลบนิ ทําใหค วามสามารถของเลอื ดในการเปนตัวนําออกซเิ จน จากปอดไปยังเนือ้ เยอ่ื ตาง ๆ ลดลง ทําใหเ ลอื ดขาดออกซิเจนไปเลย้ี งเซลลตา ง ๆ ในรา งกาย และหวั ใจทํางานหนักขน้ึ หากมนุษย ไดรับกา ซน้ใี นปริมาณมาก จะทําใหรางกายเกิดภาวะ ขาดออกซิเจน และจะเปนอันตรายถงึ แกช วี ติ ได 4. กาซซัลเฟอรไดออกไซด มีฤทธ์ิกัดกรอน ทําใหเกิดการระคายเคืองตอ ระบบทางเดินหายใจ ผิวหนัง และเยื่อบุตา ทําใหเกิดการแสบจมูก, หลอดลม, ผิวหนัง และตา เมื่อหายใจเอากาซชนิดนี้เขาไป จะทําใหกาซละลายในของเหลวในระบบทางเดินหายใจ เกิด เปน กรดซัลฟว ริก ซ่งึ จะกัดกรอ นเย่ือบุ และอวัยวะในระบบทางเดินหายใจ หากไดรับเปน เวลา นาน ๆ จะทาํ ใหเปนโรคจมกู และหลอดลมอักเสบเร้ือรังได 5. กาซออกไซดของไนโตรเจน เนื่องจากจมูกเปนสวนตนของระบบทางเดิน หายใจ เมื่อผูป ว ยโรคจมูกอักเสบภมู ิแพ มีอาการคดั จมกู จะทําใหเ กดิ ปญ หาการอดุ ก้นั ทาง เดินหายใจขณะหลับได อาจเปนมากถึงเกิดภาวะหยุดหายใจขณะหลับตามมาได นอกจากนั้น การท่ีลมว่ิงผา นชองจมกู ท่แี คบ อาจทาํ ใหมเี สยี งดังได 6. กาซโอโซน มฤี ทธ์ิกัดกรอน กอใหเกิดการระคายเคืองตา และเย่ือบุระบบ ทางเดนิ หายใจ เกิดการอักเสบของเน้อื เย่อื จมูก และปอด ทาํ ใหค วามสามารถของปอดในการรับ กาซออกซเิ จนลดลง อาจเกดิ โรคหดื โดยเฉพาะในเดก็ และมีอาการเหนือ่ ยงาย และเรว็ ในคนชรา และคนที่เปนโรคปอดเรอื้ รัง หรือโรคหืด จะมีอาการมากข้นึ กวา เดมิ 7. สารอนิ ทรียระเหยงาย มผี ลโดยตรงตอ ระบบทางเดนิ หายใจ โดยทําใหเ กิด การอักเสบ และการระคายเคืองเรอ้ื รัง นอกจากนี้สารบางชนดิ เปน สารกอใหเ กิดการกลายพนั ธุ และเสีย่ งตอการกอมะเรง็ เชน อะโรเมตกิ ไฮโดรคารบอน (polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs) เบนซีนและไดออกซิน เกดิ จากการเผาไหมท่ไี มสมบูรณ

47 มลพษิ ในอากาศกับโรคภูมแิ พข องระบบทางเดนิ หายใจ โรคภูมิแพ เปนโรคท่ีพบบอย โดยมีอุบัติการณรอยละ 30-40 ท่ัวโลก ซ่ึงมี ผูปวยถึง 400 ลา นคนท่เี ปน โรคจมูกอักเสบภูมิแพ หรือโรคแพอากาศ และมีผูปวยถึง 300 ลาน คนที่เปนโรคหืด อุบัติการณของโรคจมูกอักเสบภูมิแพ ในประเทศไทยพบวา มีผูปวยผูใหญถึง รอยละ 20 และมีผูปวยเด็กถึงรอยละ 40 ขณะท่ีอุบัติการณของโรคหืดมีประมาณรอยละ 10 ดังนั้นจะมีผูปวย 10 - 15 ลานคนในประเทศไทย ที่ปวยเปนโรคจมูกอักเสบภูมิแพ และจะมี ผูปว ย 3 - 5 ลา นคน ทเ่ี ปนโรคหืด อุบัติการณของโรคภูมแิ พทง้ั 2 ชนิดนน้ี ีม้ แี นวโนม สงู ขน้ึ เรือ่ ย ๆ โดยเฉพาะ ในเมืองใหญ ที่มีมลพิษในอากาศเพิ่มขึ้น เช่ือวาการที่มีปริมาณของมลพิษ และสารระคายเคือง ในอากาศมากข้ึน และประชากรสัมผัสกับสารดังกลาวในอากาศมากข้ึน ทําใหพบผูปวยเพ่ิมข้ึน เน่ืองจากเยอื่ บจุ มกู ของผูป วยโรคจมกู อกั เสบภมู แิ พ และเย่ือบหุ ลอดลมของผูปวยโรคหืดมีความ ไวตอการกระตุนมากผิดปกติ ทั้งสารกอภูมิแพ และสารที่ไมใชสารกอภูมิแพ มลพิษในอากาศ ทั้ง 7 ชนิดดังกลาว จึงสามารถกระตุนใหผูปวยโรคจมูกอักเสบภูมิแพ และโรคหืดมีอาการมาก ขนึ้ ได 3.2 ผลกระทบตอระบบนิเวศ ขยะเปน สาเหตุสําคญั ทท่ี ําใหเ กิดมลพิษของนา้ํ มลพิษของดิน และมลพษิ ของอากาศ เนื่องจากขยะสวนท่ีขาดการเก็บรวบรวม หรอื ไมน าํ มากําจัดใหถ กู วิธี ปลอ ยทิง้ คาง ไวใ นพ้นื ทขี่ องชุมชน เม่ือมีฝนตกลงมาจะไหลชะนาํ ความสกปรก เช้ือโรค สารพิษจากขยะไหล ลงสแู หลงนาํ้ ทาํ ใหแ หลงน้ําเกิดเนาเสียได หากสารอันตรายซมึ หรือไหลลงสพู นื้ ดิน หรือแหลง น้าํ จะไปสะสมในหว งโซอาหาร เปนอันตรายตอสตั วนาํ้ และพืชผัก เม่ือเรานาํ ไปบรโิ ภคจะไดรับ สารนั้นเขาสูร า งกายเหมือนเรากินยาพิษเขา ไปอยางชา ๆ 3.2.1 มลพิษดานสิง่ แวดลอม ถามีการเผาขยะมูลฝอยกลางแจงทําใหเกิดควันมีสารพิษทําให คณุ ภาพของอากาศเสีย สวนมลพิษทางอากาศจากขยะมูลฝอยนั้น อาจเกิดขึ้นไดท้ังจากมลสาร ที่มีอยูในขยะและพวกแกสหรือไอระเหย ที่สําคัญก็คือ กลิ่นเหม็นท่ีเกิดจากการเนาเปอย และ สลายตวั ของอนิ ทรียส ารเปนสวนใหญ

48 3.2.2 ระบบนิเวศถูกทําลาย มูลฝอยอนั ตรายบางอยา ง เชน ไฟฉายหลอดไฟ ซ่ึงมสี ารโลหะหนกั บรรจใุ นผลติ ภัณฑ หากปนเปอ นสูด นิ และน้ํา จะสง ผลเสียตอระบบนิเวศ และหวงโซอ าหาร ซงึ่ เปนอันตรายตอ มนษุ ยแ ละสง่ิ แวดลอ ม 3.2.3 ปญหาดนิ เสื่อมสภาพ ขยะมูลฝอยและของเสียตาง ๆ ถาเราทิ้งลงในดินขยะสวนใหญจะ สลายตัวใหส ารประกอบ อนิ ทรียแ ละอนนิ ทรยี ม ากมายหลายชนิดดว ยกัน แตก ็มีขยะบางชนิด ท่ีสลายตัวไดยาก เชน ผาฝาย หนัง พลาสติก โดยเฉพาะเกลือไนเตรตสะสมอยูเปนจํานวนมาก แลวละลายไปตามน้าํ สะสมอยใู นบริเวณใกลเ คยี ง การท้ิงของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม ตาง ๆ เปนแหลง ผลติ ของเสียทส่ี ําคัญยง่ิ โดยเฉพาะของเสยี จากโรงงานทมี่ ีโลหะหนกั ปะปน ทําใหดินบริเวณนั้นมีโลหะหนักสะสมอยูมาก โลหะหนักท่ีสําคัญ ไดแก ตะกั่ว ปรอท และ แคดเมียม ซ่ึงจะมีผลกระทบมากหรือนอยข้ึนอยูกับคุณลักษณะของขยะมูลฝอย ถาขยะมีซาก ถานไฟฉาย ซากแบตเตอรี่ ซากหลอดฟลูออเรสเซนตมาก ก็จะสงผลตอ ปรมิ าณโลหะหนัก พวกปรอท แคดเมียม ตะก่ัว ในดินมาก ซ่ึงจะสงผลเสียตอระบบนิเวศนในดิน และสารอินทรีย ในขยะมูลฝอยเมือ่ มกี ารยอ ยสลาย จะทําใหเกดิ สภาพความเปนกรดในดนิ และเมื่อฝนตกมา ชะกองขยะมูลฝอยจะ ทาํ ใหน ้าํ เสยี จากกองขยะมลู ฝอยไหลปนเปอนดนิ บริเวณรอบ ๆ ทําให เกิดมลพษิ ของดินได การปนเปอ นของดิน ยังเกิดจากการนํามูลฝอยไปฝงกลบ หรือการยักยอก นําไปทง้ิ ทาํ ใหของเสียอันตรายปนเปอนในดินนอกจากน้ันการเล้ียงสัตวเปนจํานวนมาก ก็สงผล ตอ สภาพของดนิ เพราะสิง่ ขับถายของสัตวท ีน่ ํามากองทับถมไว ทําใหเกิดจุลินทรียยอยสลายได อนมุ ลู ของไนเตรตและอนมุ ูลไนไตรต ถา อนุมูลดังกลาวนี้สะสมอยูจํานวนมากในดิน บริเวณน้ัน จะเกิดเปนพิษได ซ่ึงเปนอันตรายตอมนุษยโดยทางออม โดยไดรับเขาไปในรูปของนํ้าดื่มที่มี สารพิษเจือปน โดยการรับประทานอาหาร พืชผักท่ีปลูกในดินท่ีมีสารพิษสะสมอยู และยัง สง ผลกระทบตอคุณภาพดนิ 3.2.4 ปญ หามลพษิ ทางนํา้ ขยะมลู ฝอยอินทรีย จาํ นวนมากถาถกู ท้งิ ลงสูแมนํา้ ลําคลอง จะถูกจุลินทรียในน้ํายอยสลายโดย ใชอ อกซเิ จน ทําใหออกซเิ จนในน้าํ ลดลง และสง ผลใหเกดิ นํา้ เนา เสยี

49 3.3 ผลเสียหายดานเศรษฐกิจและสังคม 3.3.1 เกิดความเสียหายตอทรัพยส นิ สารอันตรายบางชนดิ นอกจากทําใหเกิดโรค ตองเสียคาใชจายในการ รักษาพยาบาลแลว อาจทําใหเกิดไฟไหม เกิดการกัดกรอนเสียหายของวัสดุ เกิดความเส่ือม โทรมของสงิ่ แวดลอม ทําใหตองเสยี คา ใชจ า ยในการบํารุงรกั ษาสภาพแวดลอ มและทรพั ยสนิ อีกดว ย 3.3.2 เกิดการสูญเสยี ทางเศรษฐกจิ ขยะมลู ฝอยปริมาณมาก ๆ ยอ มตอ งสน้ิ เปลืองงบประมาณในการ จดั การเพอ่ื ใหไ ดประสทิ ธภิ าพ นอกจากนีผ้ ลกระทบจากขยะมลู ฝอยไมว าจะเปนนาํ้ เสยี อากาศ เสยี ดนิ ปนเปอ นเหลาน้ียอมสง ผลกระทบตอเศรษฐกิจของประเทศ 3.3.3 ทําใหข าดความสงางาม การเก็บขนและกําจัดที่ดีจะชวยใหชุมชนเกิดความสวยงาม มีความ เปน ระเบยี บเรยี บรอ ยอันสอแสดงถึงความเจรญิ และวฒั นธรรมของชมุ ชน ฉะนั้นหากเก็บขนไมดี ไมหมด กําจัดไมดี ยอมกอใหเกิดความไมนาดู ขาดความสวยงาม บานเมืองสกปรก และความ ไมเ ปน ระเบยี บ สงผลกระทบตออุตสาหกรรมการทอ งเท่ียว กิจกรรมทา ยหนวยที่ 2 หลงั จากท่ีผูเรยี นศึกษาเอกสารชดุ การเรียนหนว ยท่ี 2 จบแลว ใหศึกษาคนควา เพม่ิ เตมิ จากแหลง เรียนรตู าง ๆ แลว ทํากจิ กรรมการเรยี นหนว ยที่ 2 ในสมดุ บนั ทึกกจิ กรรม การเรียนรู แลวจัดสงตามท่ีครผู ูสอนกาํ หนด

50 หนวยท่ี 3 การคดั แยกและการรไี ซเคิลวสั ดุ สาระสาํ คญั การคัดแยกวัสดุที่ใชแลวเปนวิธีการลดปริมาณวัสดุที่ใชแลวที่เกิดข้ึนจากตนทาง ไดแก ครัวเรือน สถานประกอบการตา ง ๆ กอนท้ิง ในการจัดการวัสดุท่ีใชแลว จําเปนตองจัดให มรี ะบบการคดั แยกวสั ดทุ ใี่ ชแลว ประเภทตา ง ๆ ตามแตลักษณะองคป ระกอบโดยมวี ตั ถปุ ระสงค เพ่ือนํากลับไปใชประโยชนใหม โดยจัดวางภาชนะใหเหมาะสม ตลอดจนวางระบบการเก็บ รวบรวมวัสดุที่ใชแลวอยางมีประสิทธิภาพ และสอดคลองกับระบบการคัดแยกวัสดุท่ีใชแลว เพอื่ เปนการสะดวกแกผเู กบ็ ขนและสามารถนาํ วัสดุท่ใี ชแ ลว บางชนดิ ไปขายเพื่อเพ่ิมรายไดใหกับ ตนเองและครอบครวั รวมท้ังงายตอ การนําไปกาํ จดั หลัก 3R เปนหลักการจัดการเศษวัสดุ เพ่ือ ลดปริมาณเศษวัสดุ ไดแก รีดิวซ (Reduce) คือ การใชนอยหรือลดการใช รียูส (Reuse) คือ การใชซาํ้ และ รีไซเคิล (Recycle) คือ การผลิตใชใหม ใชเปนแนวทางปฏิบัติในการลดปริมาณ เศษวสั ดุในครัวเรอื น โรงเรยี น และชุมชน ตวั ช้ีวดั 1. อธิบายถงึ การคัดแยกวัสดไุ ด 2. นําความรูเรื่องการคดั แยกวัสดไุ ปใชไ ด 3. อธบิ ายหลัก 3R ในการจดั การวัสดุและแนวทางดําเนนิ การที่เหมาะสมได 4. นําความรูเ ร่ืองหลัก 3R ไปใชใ นการจดั การวัสดุได 5. อธบิ ายวธิ ีการรไี ซเคิลวัสดุแตล ะประเภทได 6. นาํ ความรูเรื่องการรไี ซเคลิ วสั ดแุ ตละประเภทไปใชได ขอบขา ยเน้อื หา 1. การคดั แยกวัสดุทใ่ี ชแ ลว 2. การจดั การวสั ดดุ วยการรไี ซเคลิ

51 หนวยท่ี 3 การคดั แยกและการรีไซเคิล เร่ืองที่ 1 การคัดแยกวัสดุท่ีใชแลว ในการจดั การวสั ดุที่ใชแ ลวแบบครบวงจร จาํ เปน ตองจดั ใหมรี ะบบการคัดแยกวสั ดุ ที่ใชแลวประเภทตาง ๆ ตามแตลักษณะองคประกอบโดยมีวัตถุประสงคเพ่ือนํากลับไปใช ประโยชนใหม สามารถดําเนินการไดตั้งแตแหลงกําเนิด โดยจัดวางภาชนะใหเหมาะสม ตลอดจนวางระบบการเก็บรวบรวมวัสดุท่ีใชแลวอยางมีประสิทธิภาพ และสอดคลองกับระบบ การคัดแยกวัสดุท่ีใชแลว พรอมทั้งพิจารณาความจําเปนของสถานีขนถายวัสดุที่ใชแลวและ ระบบขนสง วัสดทุ ใ่ี ชแ ลว ไปกําจัดตอ ไป กอนที่จะนําเศษวัสดุกลับมาใชประโยชน ตองมีการคัดแยกประเภทวัสดุที่ใชแลว ภายในบาน เพื่อเปนการสะดวกแกผูเก็บขนและสามารถนําเศษวัสดุบางชนิดไปขายเพ่ือเพ่ิม รายไดใหก บั ตนเองและครอบครัว รวมทงั้ งา ยตอ การนาํ ไปกาํ จัดอีกดว ย โดยสามารถทาํ ได ดังน้ี วิธีดําเนินการคดั แยก การคดั แยกเศษวสั ดใุ ชแ ลว โดยมแี นวทางปฏบิ ัติดังน้ี คอื 1. ใชส เี ปน ตัวกําหนดการแยกเศษวสั ดุใชแ ลวแตละชนิด 2. มภี าชนะสําหรบั บรรจุขยะแตล ะชนดิ ตามสีท่กี าํ หนด และมีเชือกผูกปากถุง เพอื่ ความสวยงามและเรียบรอย 3. มถี งั รองรบั ถุงใสเปนสีเดียวกนั และแข็งแรงทนทาน ทําความสะอาดงาย 4. ออกแบบถังขยะใหนา ใชเสมือนเปน เฟอรน ิเจอรอยา งหนึ่งภายในบาน ใหใ ครเห็นก็อยากจะไดเ ปน เจาของถงั ขยะน้ี 5. ใหผ ูรวมคัดแยกขยะไดมีสวนไดรับผลประโยชนจ ากการคัดแยกขยะ 6. จดั หาถงุ และภาชนะรองรบั ใหส มาชิกไดใ ชโ ดยทั่วถึงฟรี โดยการใช เงินกองทนุ หรอื งบประมาณสนับสนุน และจะหักจากการขายวัสดุรีไซเคลิ เชน กระดาษ พลาสติก แกว ฯลฯ

52 7. ใหผ รู ว มคัดแยกขยะไดเ ปน ที่ยกยองจากสังคม เชน ปา ยแสดงการเปน สมาชกิ ของการคดั แยกขยะ 8. ใหชุมชน หมบู าน ทใี่ หความรว มมอื อยา งดี ไดร ับการยกยอง และไดร ับการ เชิดชูเกียรตจิ ากสงั คม ภาชนะรองรับวสั ดทุ ใ่ี ชแลว เพื่อใหการจัดเกบ็ รวบรวมวสั ดทุ ีใ่ ชแ ลว เปนไปอยา งมีประสิทธิภาพและ ลดการปนเปอนของวสั ดุทใ่ี ชแ ลวทีม่ ศี ักยภาพในการนํากลับมาใชประโยชนใหม จะตองมีการต้ัง จุดรวบรวมวัสดุท่ีใชแลว และใหมีการแบงแยกประเภทของถังรองรับวัสดุที่ใชแลวตามสีตาง ๆ โดยมีถุงบรรจุภายในถังเพอ่ื สะดวกและไมตกหลน หรอื แพรก ระจาย ดงั นี้ 1. ถงั ขยะ 1. สีเขียว รองรับผัก ผลไม เศษอาหาร ใบไม ที่เนาเสียและยอยสลายได สามารถ นาํ มาหมักทาํ ปุยได มสี ญั ลักษณท่ถี งั เปน รปู กางปลาหรือเศษอาหาร 2. สีเหลือง รองรับเศษวัสดุที่สามารถนํามารีไซเคิลหรือขายได เชน แกว กระดาษ พลาสติก โลหะ มสี ัญลกั ษณเปนรูปคนทิง้ กระดาษลงถัง 3. สีแดง หรือสีเทาฝาสีสม รองรับเศษวัสดุที่มีอันตรายตอส่ิงมีชีวิต และ ส่ิงแวดลอม เชน หลอดฟลูออเรสเซนต ขวดยา ถานไฟฉาย กระปองสีสเปรย กระปองยาฆา แมลง ภาชนะบรรจสุ ารอันตรายตาง ๆ 4. สีฟาหรือสีนํ้าเงิน รองรับเศษวัสดุทั่วไป คือ วัสดุที่ใชแลวประเภทอ่ืน นอกจากเศษวัสดุยอยสลาย เศษวัสดุรีไซเคิล และเศษวัสดุอันตราย เศษวัสดุท่ัวไปจะมีลักษณะ ท่ียอยสลายยาก ไมคุมคาสําหรับการนํากลับไปใชประโยชนใหม เชน พลาสติกหอลูกอม ซอง บะหมส่ี าํ เร็จรปู ถงุ พลาสตกิ โฟมและฟอลยที่เปอ นอาหาร

53 ภาพที่ 3.1 ภาพถังขยะประเภทตางๆ ที่มา : http://www.promma.ac.th 2. เกณฑมาตรฐานภาชนะรองรับวสั ดุท่ีใชแ ลว 1. ควรมสี ดั สว นของถังวัสดุที่ใชแลว จากพลาสตกิ ทใี่ ชแ ลวไมตา่ํ กวา รอ ยละ 50 โดยนํ้าหนกั 2. ไมมีสว นประกอบสารพิษ (toxic substances) หากจาํ เปนควรใช สารเติมแตง ในปริมาณทีน่ อ ยและไมอยูในเกณฑที่เปนอันตรายตอ ผบู ริโภค 3. มีความทนทาน แขง็ แรงตามมาตรฐานสากล 4. มีขนาดพอเหมาะมีความจุเพียงพอตอปริมาณวัสดุท่ีใชแลว สะดวก ตอการถา ยเทวัสดทุ ีใ่ ชแลว และการทาํ ความสะอาด 5. สามารถปองกัน แมลงวัน หนู แมว สุนัข และสัตวอื่น ๆ มิใหสัมผัส หรอื คุยเขย่ี วัสดทุ ใี่ ชแลวได 3. การแปรสภาพวัสดทุ ี่ใชแลว ในการจัดการวัสดุทใี่ ชแ ลว การแปรสภาพวัสดุท่ีใชแลว คือ การเปลี่ยนแปลงสภาพลักษณะทาง กายภาพเพ่ือลดปริมาณเปลี่ยนรูปราง โดยวิธีคัดแยกเอาวัสดุท่ีสามารถหมุนเวียนใชประโยชน ไดออกมา วิธีการบดใหมีขนาดเล็กลง และวิธีอัดเปนกอนเพื่อลดปริมาตรของวัสดุที่ใชแลวได รอยละ 20 - 75 ของปริมาตรเดิม ท้ังน้ีข้ึนอยูกับประสิทธิภาพของเครื่องมือและลักษณะของ วัสดทุ ่ีใชแลว ตลอดจนใชวิธีการหอหุมหรอื การผูกรัดกอนวัสดุท่ีใชแลวใหเปนระเบียบมากยิ่งข้ึน ผลที่ไดร บั จากการแปรสภาพมลู ฝอยนี้ จะชวยใหการเก็บรวบรวม ขนถาย และขนสงไดสะดวก ขึน้ สามารถลดจํานวนเท่ียวของการขนสง ชวยใหไมปลิวหลนจากรถบรรทุกและชวยรีดเอาน้ํา ออกจากวัสดุที่ใชแลว ทําใหไมมีน้ําชะวัสดุท่ีใชแลวร่ัวไหลในขณะขนสง ตลอดจนเพ่ิม ประสทิ ธภิ าพการกาํ จดั วัสดทุ ่ีใชแลว โดยวธิ ีฝงกลบ โดยสามารถจัดวางซอ นไดอยางเปนระเบียบ จงึ ทําใหป ระหยัดเวลา และคาวัสดใุ นการกลบทับ และชวยยืดอายกุ ารใชงานของบอ ฝงกลบ

54 4. หลกั 3R ในการจดั การวัสดุ 3R เปนหลักการของการจัดการเศษวัสดุ เพื่อลดปริมาณเศษวัสดุ ไดแก รีดิวซ (Reduce) คือ การใชนอยหรือลดการใช รียูส (Reuse) คือ การใชซ้ํา และรีไซเคิล (Recycle) คือ การผลิตใชใหม ใชเปนแนวทางปฏิบัติในการลดปริมาณเศษวัสดุในครัวเรือน โรงเรยี น และชุมชน ดังนี้ 1. รีดิวซ (Reduce) การใชนอยหรือลดการใช มวี ธิ ีการปฏิบัตดิ งั นี้ 1) หลีกเลย่ี งการใชอยา งฟมุ เฟอย ลดปริมาณการใชใหอยใู นสัดสว น ทพ่ี อเหมาะ ลดปริมาณบรรจุภณั ฑหบี หอท่ีไมจําเปน ลดการขนเศษวัสดเุ ขา บาน ไมวา จะเปน ถงุ พลาสติก ถงุ กระดาษ โฟม หรอื หนังสอื พิมพ ฯลฯ 2) เลือกใชสินคาท่ีมอี ายุการใชงานสูง ใชผ ลิตภณั ฑชนดิ เติม เชน นํ้ายาลางจาน นาํ้ ยาปรบั ผานุม ถานชนดิ ชารจ ได สบเู หลว นํ้ายารดี ผา ฯลฯ 3) เลอื กบรรจุภัณฑทสี่ ามารถนาํ กลับมาใชใหมได 4) คิดกอนซื้อสินคา พิจารณาวาสิ่งน้ันมีความจําเปนมากนอยเพียงใด หลีกเลี่ยงการใชสารเคมภี ายในบา น เชน ยากําจัดแมลงหรือน้ํายาทําความสะอาดตาง ๆ ควรจะ หนั ไปใชวธิ กี ารทางธรรมชาตจิ ะดีกวา อาทิ ใชเปลือกสมแหง นํามาเผาไลยุง หรือ ใชผลมะกรูด ดับกลิ่นภายในหองนา้ํ 5) ลดการใชกลองโฟม หลีกเลี่ยงการใชโฟมและพลาสติกโดยใชถุงผา หรือตะกรา ในการจับจายซ้อื ของใชปน โต ใสอ าหาร 6) ลดการใชถุงพลาสติก ควรใชถงุ ผา หรอื ตะกราแทน

55 ภาพที่ 3.2 การรณรงคลดใชถุงพลาสตกิ ของหนวยงานตา ง ๆ ทม่ี า : http://www.bloggang.com 2. รยี สู (Reuse) คือ การใชซ ํ้าผลิตภณั ฑส ่ิงของตา ง ๆ เชน 1. นําสง่ิ ของท่ใี ชแลวกลบั มาใชใ หม เชน ถงุ พลาสติกท่ไี มเปรอะเปอ น กใ็ หเ กบ็ ไวใชใ สข องอกี ครั้งหนง่ึ หรอื ใชเปนถุงใสเ ศษวัสดุในบา น 2. นําสง่ิ ของมาดัดแปลงใหใ ชป ระโยชนไดอีก เชน การนํายางรถยนต มาทาํ เกาอี้ การนําขวดพลาสตกิ กส็ ามารถนาํ มาดดั แปลงเปนท่ใี สข องแจกัน การนาํ เศษผา มาทําเปลนอน เปน ตน 3. ใชก ระดาษทงั้ สองหนา ภาพที่ 3.3 การลดปรมิ าณเศษวัสดุดวย Reuse โดยใชแ กวนา้ํ เซรามคิ หรอื แกว ใส แทนแกว พลาสตกิ หรอื แกว กระดาษเคลอื บ

56 4. นําสิ่งของมาดัดแปลงใหใชประโยชนไดอีก เชน การนํายางรถยนตมาทํา เกา อี้ การนาํ ขวดพลาสติกก็สามารถนามาดดั แปลงเปน ทใี่ สข อง หรือแจกัน การนําเศษผามาทํา เปลนอน เปน ตน ภาพที่ 3.4 เกาอี้จากขวดน้าํ ภาพที่ 3.5 พรมเช็ดเทา จากเศษผา ท่ีมา : http://www.oknation.net/ ทมี่ า : https://www.l3nr.org ภาพที่ 3.6 กระถางตน ไมจากรองเทา เกา ภาพท่ี 3.7 ตุกตาตกแตงสวนจากยางรถยนตเกา ท่มี า : http://www.thaitambon.com/ ทีม่ า : http://www.jeab.com/ 3. รไี ซเคิล (Recycle) การแปรรูปนํากลับมาใชใ หม รีไซเคิล (Recycle) หมายถึง การแปรรูปกลับมาใชใหม เพื่อนําวัสดุท่ียัง สามารถนํากลับมาใชใหมหมุนเวียนกลับมาเขาสูกระบวนการผลิตตามกระบวนการของแตละ ประเภท เพอื่ นาํ กลบั มาใชป ระโยชนใหม ซึง่ นอกจากจะเปน การลดปริมาณเศษวัสดุมูลฝอยแลว ยังเปนการลดการใชพ ลังงานและลดมลพิษทีเ่ กิดกบั สิง่ แวดลอม เศษวสั ดุรไี ซเคิลโดยทั่วไป แยกไดเ ปน 4 ประเภท คือ แกว กระดาษ พลาสตกิ โลหะและอโลหะ สว นบรรจุภณั ฑ บางประเภทอาจจะใชซ้ําไมได เชน กระปองอะลูมิเนียม หนังสือเกา ขวดพลาสติก ซ่ึงแทนท่ี จะนําไปทิ้ง ก็รวบรวมนํามาขายใหกับรานรับซ้ือของเกา เพ่ือสงไปยังโรงงานแปรรูป เพื่อนําไป ผลิตเปนผลติ ภณั ฑต า ง ๆ ดังนี้ 1) นําขวดพลาสติก มาหลอมเปนเม็ดพลาสติก 2) นํากระดาษใชแ ลวแปรรปู เปน เย่ือกระดาษ เพ่ือนําไปเปน สวนผสมใน การผลิตเปน กระดาษใหม 3) นาํ เศษแกวเกา มาหลอม เพอ่ื ขน้ึ รปู เปน ขวดแกว ใบใหม 4) นําเศษอลูมิเนียมมาหลอมขึ้นรูปเปนแผน นํามาผลิตเปนผลิตภัณฑ อะลมู ิเนียม รวมท้ังกระปองอะลูมเิ นียม

57 ภาพที่ 3.8 การรีไซเคิลหรือการแปรรปู เศษวัสดุนาํ กลบั มาใชใ หม ท่ีมา : https://www.dek-d.com ภาพที่ 3.9 ปายประชาสมั พนั ธก ิจกรรม 3R ของกรมควบคุมมลพษิ ทีม่ า : http://www.siamgoodlife.com

58 เร่ืองท่ี 2 การจดั การวสั ดดุ ว ยการรีไซเคลิ วัสดุ ทําไมจึงตองใหความสําคัญกับการรีไซเคิล เพราะการรีไซเคิลเปนหัวใจสําคัญของ วัฎจักรใหดําเนินตอไป เปนการเปลี่ยนสภาพของวัสดุที่ใชแลวใหมีมูลคา จากส่ิงที่ไมเปน ประโยชน แปรเปล่ียนสภาพเปนวัตถุดิบ สิ่งของนํากลับมาใชใหม เปนการประหยัดพลังงาน ใชท รัพยากรธรรมชาติท่ีมอี ยใู หเกิดประโยชนคุมคาสูงสุด ลดคาใชจายในการกําจัดวัสดุท่ีใชแลว ปกปอ งการทําลายผนื ปา ดิน น้ํา ส่ิงแวดลอมตางๆท่ีอยูแวดลอมตัวเรา ซึ่งเปนวิธีการท่ีงายที่สุด ท่ีเราจะสามารถทําได ดังน้ัน เรามาทําความรูจ กั กบั การจัดการวัสดุดว ยการรีไซเคิลของวัสดุประเภทตาง ๆ วา มวี ธิ กี ารจัดการอยางไรจึงจะมีความปลอดภยั และเกดิ ประโยชนสูงสดุ 1. การจดั การวสั ดุประเภทโลหะ โลหะหลากหลายชนดิ สามารถนาํ มารไี ซเคลิ ไดโ ดยการนาํ มาหลอมและ แปรรูปเปนผลติ ภณั ฑอ่นื ๆ สามารถแบงโลหะออกได 3 กลุมใหญ คือ - โลหะประเภทเหลก็ ใชก ันมากทสี่ ดุ ในอตุ สาหกรรมกอสรา งผลิตอุปกรณ ตา ง ๆ รวมท้งั เครื่องใชในบานอุตสาหกรรมการนําเหลก็ มาใชใหมเพอ่ื ลดตน ทุนในการผลติ มี มานานแลว คาดวาทวั่ โลกมีการนําเศษเหล็กมารีไซเคิลใหมถ ึงรอยละ 50 แมแตใ นรถยนตก ม็ ี เหลก็ รีไซเคลิ ปะปนอยู 1 ใน 4 ของรถแตละคัน เหลก็ สามารถนาํ มารีไซเคลิ ไดท กุ ชนดิ สามารถ แบง ไดเ ปน 4 ประเภท คือ 1. เหล็กเหนียว เชน เฟอ งรถ นอ ต ตะปู เศษเหล็กขอ ออย ขาเกา อี้ ลอจักรยาน หัวเกง รถ เหล็กเสนตะแกรง ทอไอเสยี ถงั สี 2. เหลก็ หลอ เชน ปลอกสูบปมนํ้า ขอตอ วาลว เฟอ งขนาดเลก็ 3. เหล็กรูปพรรณ เชน แปป ประปา เพลาทา ยรถเพลาโรงสี แปปกลมดํา เหล็กฉาก เหล็กตวั ซี และเพลา เครอื่ งจักรตางๆ 4. เศษเหลก็ อื่น ๆ เชน เหล็กสังกะสี กระปอง ปบเหล็ก กลงึ เหล็กแมงกานสี ซงึ่ ราคา ซอ้ื ขายจะตางกนั ตามประเภทของเหล็ก ซ่งึ พอ คารบั ซ้อื ของเกา จะทาํ การตัดเหล็กตามขนาด ตา ง ๆ ตามที่ทางโรงงานกําหนดเพือ่ สะดวกในการเขาเตาหลอมและการขนสง

59 ภาพท่ี 3.10 ตวั อยา งโลหะประเภทเหล็กหลอ เหล็กหนา และเหลก็ บาง ท่มี า : http://www.thaiceramicsociety.com - โลหะประเภทอะลูมเิ นยี ม แบงออกไดเ ปน 2 ประเภท คือ (1) อะลูมิเนียมหนา เชน อะไหลเ ครื่องยนต ลกู สูบ อะลมู เิ นยี มอัลลอย ฯลฯ (2) อะลูมิเนียมบาง เชน หมอ กะละมังซักผา ขันนํ้า กระปองเคร่ืองด่ืม ฯลฯ ราคาซ้ือขายโลหะประเภทอะลูมิเนียมมีราคาตั้งแต 10 บาท ถึง 45 บาท แลวแตประเภท อะลูมิเนยี มหนาจะมีราคาแพงกวาอะลูมิเนียมบาง แตขยะอะลูมิเนียมท่ีพบมากในกองขยะสวน ใหญจะเปนพวกกระปองเครื่องด่ืม เชน กระปองน้ําอัดลม กระปองเบียร โดยเฉพาะกระปอง น้ําอัดลมจะเปนขยะท่ีมีปริมาตรมาก ดังน้ัน กอนนําไปขายควรจะอัดกระปองใหมีปริมาตร เล็กลงเพ่ือที่จะไดประหยัดพื้นที่ในการขนสง สําหรับการรีไซเคิลกระปองอะลูมิเนียมน้ันพอคา รับซือ้ ของเกาจะทาํ การอัดกระปองอะลูมิเนียมใหมีขนาดตามที่ ทางโรงงานกําหนดมา กระปอง อะลูมิเนียมสามารถนํากลับมารีไซเคิลไดหลาย ๆ คร้ัง ไมมีการกําจัดจํานวนครั้งของการผลิต เม่ือกระปองอะลูมิเนียมถูกสงเขาโรงงานแลวจะถูกบดเปนชิ้นเล็ก ๆ แลวหลอมใหเปนแทงแข็ง จากนน้ั นาํ ไปรดี ใหเปนแผน บางเพือ่ สง ตอ ไปยงั โรงงานผลิตกระปอ งเพ่ือผลติ กระปองใหม วัสดุใชแลวจําพวกกระปองผลิตจากวัสดุตางกัน เชน กระปองอะลูมิเนียม กระปองเหล็กเคลือบดีบุก กระปองที่มีสวนผสมทั้งโลหะและอะลูมิเนียม แตไมวาจะผลิตจาก อะไรกส็ ามารถนาํ มารไี ซเคิลได ซ่งึ สามารถสังเกตดตู ะเข็บดานขางกระปอง กระปองอะลูมิเนียม จะไมมีตะเข็บดานขาง เชน กระปองนํ้าอัดลม สวนกระปองเหล็กท่ีเคลือบดีบุกจะมีตะเข็บ ดานขาง เชน กระปองใสอาหารสําเร็จรูป กระปองกาแฟ ปลากระปอง หากไมแนใจลองใช แมเหล็กมาทดสอบ หากแมเหล็กดูดติด บรรจุภัณฑชนิดนั้น คือ เหล็ก โลหะ หากแมเหล็กดูด ไมต ิด บรรจภุ ัณฑน ัน้ อะลมู เิ นียม

60 ภาพท่ี 3.11 ซายอะลมู ิเนียมหนา และขวาอะลมู เิ นยี มบาง ที่มา : http://images.recyclechina.com ขอ ปฏิบตั ิในการรวบรวมวัสดุที่ใชแลว ประเภทอะลมู เิ นยี ม 1) แยกประเภทกระปอ งอะลูมิเนียม โลหะ เพราะกระปอ งบางชนิด มสี วนผสมท้ังอะลมู เิ นียมและโลหะ สวนฝาปด สว นใหญเ ปนอะลมู เิ นยี ม ใหดงึ แยกเก็บตางหาก 2) หลังจากที่บริโภคเครือ่ งดืม่ แลว ใหเ ทของเหลวออกใหห มด ลางกระปอ งดว ย นาํ้ เลก็ นอย เพ่ือไมใ หเกิดกลน่ิ เพ่อื ปอ งกันแมลง สัตว มากินอาหารในบรรจภุ ณั ฑ 3) ไมควรทงิ้ เศษวัสดหุ รือกนบุหร่ีลงในขวด และตอ งทาํ ความสะอาด กอนนําขวดไปเกบ็ รวบรวม 4) ควรเหยียบกระปอ งใหแบน เพอื่ ประหยัดพืน้ ที่ในการจัดเก็บ ภาพที่ 3.12 ดึงแยกฝากระปองเคร่ืองดื่มออกแลว ทุบใหแ บน ที่มา : http://nwnt.prd.go.th

61 - โลหะประเภททองเหลือง ทองแดง และ สแตนเลส โลหะประเภทน้ี มีราคา สูงประมาณ 30 - 60 บาท โดยทองเหลืองสามารถนํามากลับมาหลอมใหม โดยนํามาสรางพระ ระฆัง อปุ กรณส ุขภัณฑต าง ๆ สวนทองแดงก็นาํ กลับมาหลอมทําสายไฟไดใหม ภาพท่ี 3.13 ตัวอยา งโลหะประเภททองเหลอื ง ทองแดง และสแตนเลส ทนี่ ํามารไี ซเคิลได ทม่ี า : http://www.in.all.biz สญั ลักษณร ไี ซเคลิ กระปอ งโลหะและอะลมู ิเนียม กระปอ งสวนใหญส ามารถนําไปรีไซเคลิ ได เชน กระปอ งนํ้าอดั ลม กระปอง เครอ่ื งดื่ม เพราะเปนโลหะชนดิ หน่งึ แตก ระปองบางชนดิ จะมสี วนผสมของวสั ดทุ ัง้ อะลมู เิ นยี ม แตโ ลหะชนดิ อ่ืน ๆ กต็ องดตู ามสญั ลักษณ ดังตอ ไปนี้ เหล็ก อะลมู ิเนียม อะลมู เิ นียม ภาพที่ 3.14 สัญลกั ษณรีไซเคิลกระปองโลหะและอะลูมเิ นียม ท่ีมา : https://img.kapook.com

62 2. การรไี ซเคลิ พอลิเมอร พอลเิ มอรไดก ลายเปนผลติ ภณั ฑส ําคญั อยางหนงึ่ และมีแนวโนมท่ีจะเขามา มบี ทบาทในชีวติ ประจาํ วันเพมิ่ มากข้ึนเนื่องจากพอลิเมอรมีราคาถูก นํ้าหนักเบาและมีขอบขาย การใชงานไดกวา ง ปจจุบันพอลิเมอรไดกลายเปนผลิตภัณฑสําคัญอยางหนึ่ง และมีแนวโนมท่ี จะเขามามีบทบาทในชีวิตประจําวันเพิ่มมากขึ้น โดยการนํามาใชแทนทรัพยากรธรรมชาติได หลายอยา ง ไมว าจะเปนไม เหล็ก เน่อื งจากพอลิเมอรมีราคาถูก มีน้ําหนักเบา และมีขอบขาย การใชงานไดกวาง เนื่องจากเราสามารถผลิตพอลิเมอรใหมีคุณสมบัติตาง ๆ ตามท่ีตองการได โดยข้ึนกับการเลือกใชวัตถุดิบปฏิกิริยาเคมี กระบวนการผลิต และกระบวนการข้ึนรูปทรงตาง ๆ ไดอยางมากมาย และยังสามารถปรงุ แตง คณุ สมบัติไดง าย โดยการเติมสารเติมแตง (additives) เชน สารเสริมสภาพพอลิเมอร (plasticizer) สารปรับปรุงคุณภาพ (modifier) สารเสริม (filler) สารคงสภาพ (stabilizer) สารยับยั้งปฏิกิริยา (inhibitor) สารหลอลื่น (lubricant) และผงสี (pigment) เปน ตน พอลิเมอร หมายถึง วัสดุที่มนุษยสังเคราะหข้ึนจากธาตุพื้นฐาน 2 ชนิด คือ คารบอนและโฮโดรเจนซ่ึงเม่ือเติมสารบางอยางลงไปจะทําใหพอลิเมอรมีคุณสมบัติพิเศษ เชน แข็งแกรง ทนความรอน ลื่นและยืดหยุน เราอาจสังเคราะหพอลิเมอรชนิดตาง ๆ ไดมากมาย โดยการเติมสารเคมชี นิดตา ง ๆ เขาไปโดยใชส ัดสว นและกรรมวิธีทแ่ี ตกตา งกนั พอลิเมอร ประกอบดวยโมเลกุลขนาดใหญเรียกวา พอลิเมอร (polymer) ซึง่ เกิดจากโมเลกุลขนาดเล็กที่มาตอเขาดวยกันเปนสายยาวเหมือนโซ สายโมเลกุลเหลานี้จะ เกี่ยวพันกัน ทําใหพอลิเมอรแข็งแกรง แตกวาจะดึงสายโมเลกุลพอลิเมอรใหแยกจากกันได ตองใชแรงมากพอสมควร กระบวนการที่ทําใหโมเลกุลขนาดเล็กมาตอรวมกันเขาจนมีขนาด ใหญข ึน้ นน้ั เรียกวา การเกิดพอลิเมอร (polymerization) ซงึ่ จะแตกตา งกนั ไปตามชนิดของ พอลเิ มอร (catalyst) กระตนุ ใหโมเลกลุ ขนาดเล็ก มายึดตอ เขาดว ยกัน พอลิเมอรแ บงออกเปน 2 ชนิด คือ เทอรโ มเซตติ้ง (thermosetting) และเทอรโ มพอลเิ มอร (thermoplastic) เทอรโมเซตติ้ง (Thermosetting) พอลิเมอรประเภทนี้จะมีรูปทรงที่ถาวร เมื่อผานกรรมวิธีการผลิตโดยใหความรอ น ความดันหรือตวั เรงปฏิกริ ิยา การข้นึ รูปทําไดยากและ ไมสามารถนํากลับมาใชใหมได นอกจากนี้ยังมีตนทุนการผลิตสูงรวมทั้งการใชงานคอนขาง จํากัด ทําใหในปจจุบันมีใชในอุตสาหกรรมไมก่ีประเภท ไดแก เมลามีน ฟนอลิก ยูเรีย ฟอรมาลดีไฮด โพลีเอสเตอรท่ีไมอ่ิมตัว เปนตน โดยสวนใหญจะใชผลิตเคร่ืองครัว ช้ินสวน ปลัก๊ ไฟ ชนิ้ สวนรถยนต และช้นิ สว นในเคร่อื งบิน เปน ตน

63 ภาพท่ี 3.15 ตัวอยางพอลเิ มอรประเภทเทอรโมเซตต้ิง ทม่ี า : https://www.easypacelearning.com เทอรโมพอลิเมอร (Thermoplastic) พอลเิ มอรประเภทน้ีเมอื่ ไดรบั ความรอน หรือความดนั ระหวา งกระบวนการขน้ึ รูป จะเปลี่ยนแปลงสถานะทางกายภาพ กลาวคือเม่ือไดรับ ความรอนจะออนน่ิมเละเมื่อเย็นลง จะแข็งตัวโดยที่โครงสรางทางเคมีจะไมเปลี่ยนแปลงทําให พอลิเมอรป ระเภทน้ีมีคุณสมบัติท่ีสามารถนํากลับมา เขาสูกระบวนการผลิตซํ้า ๆ ได นอกจากนี้ ยงั สามารถนํามาขึ้นรูปไดงายดวยตนทุนการผลิตท่ีต่ํา และมีหลายชนิดท่ีสามารถนํามาใชงานได อยางกวางขวาง ปจจุบันมีการนําไปใชในอุตสาหกรรมประเภทของเด็กเลน ดอกไมประดิษฐ บรรจภุ ัณฑช น้ิ สวนรถยนต และผลติ ภณั ฑอิเล็กทรอนิกส พอลิเมอรป ระเภทนี้ ไดแ ก โพลีเอทิลีน (PE), โพลีโพรพิลีน (PP), โพลิไวนิลคลอไรด (PVC), โพลิสไตรีน (PS), โพลิเอทิลีน เทเรพทาเลต (PET) เปน ตน ภาพท่ี 3.16 ตัวอยา งพอลิเมอรประเภทเทอรโมพอลิเมอร ทมี่ า : https://sites.google.com

64 ในประเทศไทยนิยมใชพอลิเมอรจําพวกเทอรโมพอลิเมอรกันมากท่ีสุด เน่อื งจากสามารถใชงานไดห ลายประเภท โดยเฉพาะดา นบรรจุภณั ฑพ อลิเมอรท่มี ีการผลิต ในรูปแบบตาง ๆ กัน เชน โพลิเอทิลีน (PE) ผลิตเปนถุงพอลิเมอรท้ังรอนและเย็น ขวด, ถัง และฟลม พอลิเมอรประเภทออนนุม กระสอบพอลิเมอร เปนตน โพลิโพรพิลีน (PP) นิยม ผลิตเปนถุงบรรจุอาหาร และเส้ือผาสําเร็จรูป กระสอบพอลิเมอร เปนตน โพลิไวนิลคลอโรด (PVC) และโพลิสไตรนี (PS) นิยมผลิตเปนถัง ถงุ บรรจุผักสด ผลไม และเนือ้ สตั วบางชนิด เปน ตน จากการเพิ่มจาํ นวนบรรจภุ ัณฑพอลิเมอร ปจจุบนั ซง่ึ มแี นวโนมความตองการ จะขยายตวั เพม่ิ ข้นึ อยา งรวดเรว็ ในอนาคตนนั้ กอ ใหเกิดปญหาขยะพอลิเมอรที่ใชแลว ตามมา ซง่ึ ทําใหเกิดปญหาตอสิง่ แวดลอ ม อกี ทง้ั การกาํ จัดขยะพอลิเมอรในปจจุบันยังมีอุปสรรค อีกมาก โดยเฉพาะอยางยิ่งไมสามารถกําจัดพอลิเมอรบางชนิดได เน่ืองจากยังไมสามารถ หลอมเพ่ือนํากลับมาใชใหมไดอีก จึงไดมีนักวิจัยคนควาท่ีจะนําบรรจุภัณฑพอลิเมอรท่ีใชแลว กลับเขาสูกระบวนการผลิตเพื่อนํากลับมาใชใหม หรือท่ีเรียกวา Recycle โดยนําพอลิเมอร ที่ใชแลวตามบานเรือนหรือตามกองขยะมาปอนเขาสูโรงงานแปรรูปพอลิเมอร เพ่ือนํากลับมา ใชใหมได หรือการทําลายพอลิเมอรในระยะส้ัน ซ่ึงนอกจากเปนการใชทรัพยากรอยางมี ประสทิ ธภิ าพแลว ยังชว ยใหเ กิดการขยายตัวของธุรกจิ อยางตอเน่อื งดวย อยางไรก็ตาม การนําพอลิเมอรกลับมาหมุนเวียนใชใหมน้ัน ประเด็นสําคัญ อยูที่การแยกประเภทของพอลิเมอรกอนที่จะนําไปรีไซเคิล และการกําจัดสิ่งท่ีไมตองการ ออกไป โดยปกติแลวพอลิเมอรผสมเกือบทุกประเภทจะมีคุณสมบัติแตกตางกันไป เนื่องจาก พอลิเมอรที่แมจะมีโครงสรางทางเคมีที่เหมือนกัน แตไมสามารถเขากันไดเสมอไป (incompatible) ตัวอยางเชน โพลีเอสเตอร ที่ใชทําขวดพอลิเมอร จะเปนโพลีเอสเตอรท่ีมี มวลโมเลกุลสงู กวา เมอื่ เทียบกบั โพลีเอสเตอรที่ใชใ นการผลิตเสน ใย (fiber) นอกจากนี้ ยังมีสารเติมแตงอีกประเภท ไดแก พวกสารเพิ่มความเขากันได (Compatibilizer) ซึ่งมีผลโดยตรงตอการรีไซเคิลของพอลิเมอร สารเติมแตงน้ีจะชวยใหเกิด พนั ธะทางเคมรี ะหวา งพอลิเมอร 2 ประเภทท่เี ขา กันไมไ ด ดังน้ัน Compatibilizer จะชวยเพ่ิม ประสิทธิภาพในการรีไซเคิล ตัวอยางเชน การใชยางคลอริเนตโพลิเอทิลลีน สําหรับพอลิเมอร ผสม PE/PVC

65 การระบรุ หสั สําหรับพอลิเมอร (ID Code) และคณุ สมบัติของขวดพอลิเมอร พอลิเมอร ถูกแบง เปน 7 ประเภท ซ่งึ แตละประเภทจะมีการระบรุ หัสของ พอลิเมอร (identification code) ถงึ แมว าพอลเิ มอรห ลายประเภทจะสามารถรีไซเคลิ ได ในปจ จุบันไดนาํ เฉพาะพอลิเมอรท่ีใชในครัวเรอื นมารไี ซเคลิ กนั ดงั นน้ั ขวดพอลเิ มอรแตล ะชนิด จึงมีวิธีการรีไซเคลิ ทีแ่ ตกตางกนั ไป ชนิดของ โพลเิ อทิลีน โพลิเอทิลนี โพลิไวนิล โพลเิ อทลิ นี โพลโิ พรพลิ ีน โพลสิ ไตรนี พอลิเมอร เทเรพทาเลต ความหนาแนน คลอไรด ความหนาแนน (PP) (PS) ตํา่ (LDPE) รหัสของ (PET) สูง (HDPE) (PVC) พอลเิ มอร ( ID Code) ใส ขนุ ใส ขนุ PETE ใส ความใส ขุน การปองกนั พอใชถงึ ดี ดีถึงดมี าก พอใช ดี ดถี ึงดมี าก ไมด ถี ึงพอใช ความช้นื ดี ดี ดี ไมด ี ไมดี พอใช การปองกนั 120 145 140 120 165 150 ออกซิเจน อุณหภมู สิ ูงสุด (oF) ความแขง็ ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง ตาํ่ ปานกลาง ปานกลางถึง ความทนทาน ถงึ สูง ถึงสูง ถงึ สูง สูง ตอ การกระแทก ดีถึงดีมาก ความทนทาน ดถี งึ ดีมาก พอใชถึงดี ดีมาก พอใชถึงดี พอใชถึงดี ตอความรอน ไมดีถึงพอใช พอใช ดี พอใช ความทนทาน ดี ไมดถี ึง ตอความเยน็ ดี พอใช ดีมาก ไมด ีถึงพอใช ไมดี ความทนทาน พอใช พอใช ไมดถี ึงพอใช ตอ แสงแดด ดี ดมี าก พอใช พอใช พอใชถ ึงดี กผทลสงั้ ับนมมี้กานั ใขชอใ หงกพมาอโรลดนิเยหมํากมอเาอารราย รซบถวึ่งงึรบจรรพะจวทอุภมาํลัพณใเิ หมอฑมอลพีโริเคมนอรออลงรกิเสทมเรห่ีใอาชนงรแ แอืทลลจี่ใวะาชตกสแามลม6บวบปตั าริทนมะีไ่เาเมรภกือแ ทลนนับทนแ่ีกเอขลลนาะาสกวูกมอรางขนะยบี้ ะซวเนึ่งพมก่ือกั านเรกําผมิดลาจิแตาปกเพกร่ือารนํา

66 สภาพพอลเิ มอรท ไี่ ดจ ากกระบวนการรีไซเคิลน้นั ไมน ยิ มนํามาทําผลิตภัณฑเพื่อบรรจุ อาหารและเครื่องด่ืม เน่ืองจากเน้ือพอลิเมอรจะมีคุณสมบัติดอยลง และเมื่อไดรับความรอน สารเคมี และสีบางชนิดท่ีใชผสมในระหวางกระบวนการรีไซเคิลอาจมาปะปนกับอาหารหรือ เคร่ืองด่ืมท่ีบรรจุซ่ึงจะกอใหเกิดอันตรายแกผูบริโภคได ในทางปฏิบัติแลวพบวาปริมาณขยะท่ี เกิดจากพอลิเมอรท่ีถูกนํากลับเขาสูกระบวนการผลิตอีกครั้งมีสัดสวนนอยมาก เม่ือเทียบกับ ปรมิ าณขยะจากบรรจภุ ัณฑพ อลิเมอรท ั้งหมด เมื่อพิจารณาจากปริมาณเศษวัสดุใชแลวทุกประเภท ซึ่งมีเพียงรอยละ 2 เทานั้น ท่ีถูกนํากลับมาใชใหมและท่ีไมสามารถนํากลับมาใชไดเน่ืองจากรูปแบบการทิ้งขยะของ ประชาชนไมเอื้ออํานวย เนื่องจากไมไดมีการแยกประเภทชัดเจน ทําใหยากลําบากตอการ คัดแยกขยะพอลิเมอรออกจากกองขยะ จึงนับไดวาเปนอุปสรรคสําคัญอยางหนึ่งของการขจัด ขยะพอลิเมอร และสงผลใหการผลิตพอลิเมอรท่ีผานกระบวนการรีไซเคิล มีตนทุนสูงกวาท่ีควร จะเปน 3. การรไี ซเคลิ เซรามกิ ส วัสดุท่ีสามารถนํามา รีไซเคิลไดมีหลายชนิด อาทิ โลหะชนิดตาง ๆ พลาสติก เปนตน อยางไรก็ตาม กลับพบวาไดมีการนําวัสดุเซรามิกส เชน กระเบ้ืองปูพ้ืนและผนัง ถวย ชาม ตลอดจนเครอื่ งสขุ ภัณฑต าง ๆ มาผา นกระบวนการรไี ซเคิล เพือ่ นํากลบั มาใชใหมนอยมาก ยกเวนแกวและกระจก ทั้งที่วัสดุเหลานี้มีปริมาณ การผลิตและการใชงาน ตลอดจน ผลิตภัณฑ ทีเ่ สียทงั้ ในระหวา งการผลิต และการใชง านทีต่ อ งกลายเปนขยะ ปหนง่ึ ๆ เปนจํานวนมาก การนาํ วัสดุเซรามิกส มารีไซเคิลไดนั้น จําเปนตองบดวัสดุเซรามิกส ซ่ึงเปนวัสดุ ท่ีมีความแข็งแรงสูง ใหมีสภาพเปนผงละเอียดมากเสียกอน เนื่องจากการผลิตวัสดุเซรามิกส เร่ิมตนดวยการขึ้นรูปผลิตภัณฑ ใหไดรูปทรงตามตองการ แลวจึงนําไปเผาผนึกในภายหลัง ซ่ึง ตา งจาก การหลอมแกวหรือโลหะ ดงั นัน้ หากมีเม็ดผงขนาดใหญเกินไป ปะปนอยูในเน้ือจะทําให เกิดตําหนิในเนื้อวัสดุ และสงผลตอสมบัติของผลิตภัณฑ ไมเปนไปตามความตองการ นอกจากนน้ั แลว วัสดเุ ซรามิกสท่ีผานการเผามาแลวคร้ังหนึ่ง จะมีโครงสรางและสมบัติแตกตาง จากวตั ถดุ บิ ตัง้ ตนมาก อาทิ ความเหนียว การกระจายลอยตัวในน้ํา เปนตน ดังนั้นถาจะนําวัสดุ เซรามิกส มารีไซเคิล จึงตองมีการศึกษาคนควา และปรับเปล่ียนกระบวนการผลิตใหมอีกดวย ทง้ั หมดนีเ้ องทําใหการรีไซเคิล วัสดุเซรามิกสมีตนทุนสูงกวา การผลิตโดยใชวัตถุดิบด้ังเดิมมาก จึงเปนเหตุทําให อตุ สาหกรรมไมน ยิ มนําวัสดเุ ซรามิกส มาทําการรีไซเคิลใชใหม เหมือนกับวัสดุ อ่นื ๆ ซง่ึ มตี นทุนในการรไี ซเคลิ ต่าํ เมือ่ เทยี บกบั การใชว ัตถุดิบจากธรรมชาติ

67 ขวดแกวเปนบรรจุภัณฑที่ไดรับความนิยมสูง ดวยคุณสมบัติที่ใส สามารถ มองเห็นส่งิ ทอี่ ยูภายในไมทําปฏกิ ริ ยิ ากบั สิ่งบรรจุ ทาํ ใหคงสภาพอยไู ดนาน สามารถออกแบบให มีรูปทรงไดตามความตองการ ราคาไมสูงจนเกินไป มีคุณสมบัติสามารถนํามารีไซเคิลได และ ใหผลิตภัณฑใหมท่ีมีคุณภาพคงเดิมรอยเปอรเซ็นต ไมวาจะรีไซเคิลก่ีครั้งก็ตาม ขวดแกว สามารถนํามารีไซเคิลดวยการหลอม ซ่ึงใชอุณหภูมิในการหลอม 1,600 องศาเซลเซียล จนเปน นํ้าแกว และนําไปข้ึนรูปเปนบรรจุภัณฑตาง ๆ การนําเศษแกวประมาณรอยละ 10 มาเปน สวนผสมในการหลอมแกว จะชวยประหยัดพลังงาน และชวยลดปริมาณน้ําเสียลงรอยละ 50 ลดมลพิษทางอากาศลงรอยละ 20 แกวไมสามารถยอยสลายไดในหลุมฝงกลบวัสดุที่ใชแลว แต สามารถนาํ มาหลอมใชใหมไดหลายรอบและมคี ุณสมบัติเหมือนเดิม ดังนั้นเรามารูจักสัญลักษณ การรีไซเคิลแกว และวิธกี ารเก็บรวมรวมแกวเพ่ือนาํ ไปขายใหไดราคาสูง ในการสงตอไปรีไซเคิล แกว สามารถแบง เปน 2 ประเภทใหญ ดงั นี้ 1) ขวดแกวดี จะถูกนํามาคัดแยกชนิด สี และประเภทที่บรรจุสินคา ไดแก ขวดแมโขง ขวดน้ําปลา ขวดเบียร ขวดซอส ขวดโซดา ขวดเคร่ืองด่ืมชูกําลัง ขวดยา ขวด น้ําอดั ลม ฯลฯ การจดั การขวดเหลานีห้ ากไมแตกบนิ่ เสียหาย จะถูกนํากลับเขาโรงงานเพ่ือนําไป ลางใหสะอาดและนํากลับมาใชใ หมท่เี รียกวา “Reuse” 2) ขวดแกวแตก ขวดท่ีแตกหักบ่ินชํารุดเสียหายจะถูกนํามาคัดแยกสี ไดแก ขวดแกวใส ขวดแกวสีชา และขวดแกวสีเขียว จากน้ันนําเศษแกวมาผานกระบวนการรีไซเคิล โดยเบ้ืองตนจะเร่ิมแยกเศษแกวออกมาตามสีของ เอาฝาจุกท่ีติดมากับปากขวดออกแลวบดให ละเอยี ด ใสน ํ้ายากดั สีเพอ่ื กัดสีทีต่ ดิ มากบั ขวดแกว ลา งใหสะอาด แลว นําสง โรงงานผลิตขวดแกว เพ่ือนาํ ไปหลอมใหม เรียกวา “Recycle”

68 (ก) (ข) ภาพท่ี 3.17 (ก) แกวดีนํารยี สู (ข) แกว แตกเขา กระบวนการรีไซเคิล ทมี่ า : http://pkrugreenlife.net23.net/ 3.1 สญั ลกั ษณรีไซเคลิ แกว แกวสามารถนํากลับมารไี ซเคลิ ไดห ลายชนดิ แตก ็มีแกว บางชนิดท่ตี อ ง ตรวจสอบอกี ครง้ั วาสามารถนาํ กลบั มารีไซเคิลไดหรอื ไม โดยการสังเกตสัญลกั ษณของ การรไี ซเคลิ แกวได ดงั นี้ แกว ผสม ท่เี กิดจากวัสดตุ า ง ๆ แกว ใส ไมม ีสี แกวสเี ขยี ว ภาพที่ 3.18 สัญลกั ษณร ีไซเคิลแกว ทม่ี า : https://home.kapook.com

69 ขอควรปฏบิ ตั ใิ นการรวบรวมวสั ดทุ ใี่ ชแ ลวประเภทแกว 1) นาํ ฝาหรอื จกุ ออกจากบรรจภุ ัณฑ เพราะไมส ามารถนาํ ไปรไี ซเคลิ รวมกับแกว ได 2) หลังการบริโภค ควรลา งขวดแกว ดวยน้ําเล็กนอย เพื่อไมใ หเ กิดการเนา ของอาหาร และเพ่ือปองกนั แมลง สตั ว มากนิ อาหารในบรรจุภัณฑ 3) ไมค วรทิง้ เศษวสั ดหุ รอื กน บุหรี่ลงในขวด และตองทําความสะอาด กอ นนาํ ขวดไปเกบ็ รวบรวม 4) เก็บรวบรวมขวดแกวรวมไวในกลอ งกระดาษ ปอ งกนั การแตกหกั เสยี หาย 5) ควรแยกสีของแกว จะชวยใหขายไดราคาดี และเพื่อใหงายตอการสงตอ นําไปรีไซเคิล 6) ขวดแกวทีเ่ ปนใบ ควรแยกใสกลอ งเดมิ จะขายไดราคาดี 7) ขวดแกว บางชนดิ อาจนําไปรีไซเคิลไมได หรอื มรี า นรับซื้อของเกา บางรา น ทีอ่ ยูในพน้ื ที่ ไมรับซือ้ ดังนนั้ ควรสอบถามรา นกอ นเก็บรวบรวมแกว เพ่อื นําไปขาย สรุปไดวา ปจจัยสําคัญในการรีไซเคิลวัสดุประเภทตาง ๆ ไมวาจะเปนโลหะ พลาสติก กระดาษ แกว ก็คือจะตองแยกประเภทของขยะรีไซเคิลแตละชนิดออกจากกันไมให ปนกัน และทําความสะอาดวัสดุกอนท่ีจะนําไปขาย ถาเปนกระปองก็ควรจะทําการอัดเพ่ือลด ปริมาตรของวัสดุใชแลวกอ นท่ีจํานําไปขาย กิจกรรมทายหนว ยที่ 3 หลงั จากท่ผี ูเรียนศึกษาเอกสารชุดการเรียนหนวยท่ี 3 จบแลว ใหศ ึกษาคนควา เพิ่มเติมจากแหลง เรียนรตู าง ๆ แลว ทํากจิ กรรมการเรยี นหนวยที่ 3 ในสมุดบันทกึ กจิ กรรม การเรียนรู แลวจดั สง ตามที่ครผู สู อนกําหนด

70 หนวยที่ 4 แนวโนมการใชวัสดแุ ละทิศทางการพฒั นาวัสดใุ นอนาคต สาระสําคญั ปจจุบันวิทยาศาสตรและเทคโนโลยีมีการพัฒนาอยางตอเนื่อง เพ่ือตอบสนองตอ การเจริญเติบโตของเศรษฐกิจและสังคมในปจจุบัน การพัฒนาวัสดุใหมีสมบัติที่เหมาะกับความ ตอ งการใชงาน จึงเปนสิ่งที่มีความจําเปนอยางย่ิง อันจะชวยใหการพัฒนาของเทคโนโลยีเติบโต ไปพรอมกับการอนุรักษทรัพยากรธรรมชาติ ควบคูกันไป โดยทิศทางการพัฒนาวัสดุเพื่อใหมี ความเหมาะกับการใชงาน จึงมุงเนนพัฒนาใหวัสดุมีความเบา แข็งแรงทนทาน ทนตอสภาพ อากาศ มีความยดื หยุนสูง นําไฟฟาย่ิงยวด หรือวัสดุที่มีความเปนมิตรตอส่ิงแวดลอม ตามความ ตอ งการของภาคอุตสาหกรรม ตวั ช้วี ัด 1. อธิบายแนวโนม การใชวัสดุในอนาคตได 2. นําความรเู ร่ืองแนวโนมการใชวสั ดใุ นอนาคตไปใชได 3. อธบิ ายทศิ ทางการพฒั นาวัสดุในอนาคตได 4. นําความรเู ร่ืองทศิ ทางการพฒั นาวสั ดุในอนาคตไปใชไ ด 5. อธบิ ายถึงความสําคญั ของการพัฒนาวัสดุในอนาคตได ขอบขายเนอื้ หา 1. แนวโนม การใชว ัสดใุ นอนาคต 2. ทศิ ทางการพฒั นาวสั ดุในอนาคต

71 หนว ยที่ 4 แนวโนม การใชว สั ดแุ ละทิศทางการพฒั นาวัสดใุ นอนาคต เร่อื งท่ี 1 แนวโนมการใชว สั ดใุ นอนาคต ตามที่ไดกลาวขางตนในหนวยที่ 1 ประเภทของวัสดุสามารถแบงออกไดเปน 3 ประเภทใหญ ๆ ไดแก โลหะ พอลิเมอร และเซรามิกส ซ่ึงมีสมบัติแตกตางกันไป มนุษยจึง สามารถผลิตผลิตภัณฑโดยเกิดจากการผสมวัสดุหลายชนิดทําให ไดผลิตภัณฑท่ีมีสมบัติ ตามตองการได ในปจจุบันภาคอุตสาหกรรมและธุรกิจบริการของประเทศไทยมีแนวโนม การเตบิ โตอยางตอเนื่อง เน่ืองจากมีการลงทุนของตางชาติมากขึ้น ทําใหประเทศไทยกลายเปน ฐานการผลิตสินคาเพ่ือสงออก ซ่ึงสินคาสงออกสําคัญของประเทศไทยสวนใหญลวนเกี่ยวของ กับวัสดุทั้งสิ้น ไมวาจะเปน รถยนตและอุปกรณสวนประกอบ เครื่องคอมพิวเตอรและอุปกรณ และสวนประกอบ อัญมณีและเคร่ืองประดับ เม็ดพลาสติก เปนตน จากการเติบโตของ ภาคอตุ สาหกรรม ทาํ ใหแนวโนม การใชวัสดุแตละประเภทเพิ่มขน้ึ ดวย 1.1 วัสดุประเภทโลหะ โลหะผสมท่ีไดรับการพัฒนาขึ้นใหมเพื่อใชในโครงการอวกาศ เชน โลหะผสม นกิ เกิล ทท่ี นทานตอ อณุ หภูมสิ งู กําลังไดร ับการคนควาวิจัยอยางตอเนื่อง เพื่อเพิ่มความแข็งแรง เมื่อใชอุณหภูมิสูงและทนทานตอการกัดกรอนย่ิงขึ้น โลหะผสมเหลานี้ไดนําไปใชสราง เคร่ืองยนตไอพนท่ีมีประสิทธิภาพสูงขึ้น และสามารถทํางานไดที่อุณหภูมิสูงข้ึนไปอีก กระบวนการผลิตทใ่ี ชเทคนคิ ใหม เชน ใชก ารดึงยดื ดวยความรอ นสูง สามารถชวยยืดอายุ ของการเกดิ ความลาของโลหะผสมที่ใชกับเคร่ืองบิน นอกจากนี้ยังมีการใชเทคนิคการถลุงโลหะ ดวยโลหะผง ทําใหส มบตั ิโลหะผสมมกี ารปรบั ปรงุ ใหดขี น้ึ และทาํ ใหราคาของการผลติ ลดลง อกี ดว ย เทคนิคการทําใหโลหะแขง็ ตัวอยา งรวดเรว็ โดยทําใหโ ลหะท่หี ลอมเหลวลดอณุ หภูมิ ลงประมาณ 1 ลานองศาเซลเซียสตอวินาที กลายเปนโลหะผสมท่ีเปนผง จากผงโลหะผสม เปล่ียนใหเปนแทงดวยกระบวนการตางๆ เชน การดึงยืดดวยความรอนสูง เปนตน ดวยวิธีการ เหลา นีท้ าํ ใหสามารถผลิตโลหะทีท่ นทานตออุณหภูมิสูงชนิดใหมไดห ลายชนิด เชน นกิ เกิล อลั ลอยด อะลมู เิ นียมอลั ลอยด และ ไทเทเนียมอัลลอยด

72 ภาพที่ 4.1 Micro lattice โลหะเบาสดุ ในโลก ท่ีมา : https://www.electricallab.gr 1.2 วัสดปุ ระเภทพอลเิ มอร จากเหตุการณท ผ่ี า นมาวัสดุพอลิเมอร (พลาสตกิ ) มอี ัตราการเติบโต อยางรวดเร็วมาก ดวยอัตราการเพิ่มขึ้นรอยละ 9 ตอปโดยนํ้าหนัก แมวาอัตราการเติบโต ของ พลาสติกจากป ค.ศ.1995 ไดมีการคาดหมายวาโดยเฉล่ียแลวจะลดลงตํ่ากวารอยละ 5 การ ลดลงนี้ ก็เพราะวา พลาสติกไดถ กู นํามาใชแทนโลหะ แกวและกระดาษ ซงึ่ เปน ผลิตภณั ฑหลัก ในตลาด เชน ใชทําบรรจุภัณฑ และใชในการกอสราง ซึ่งพลาสติกเหมาะสมกวา พลาสติกท่ีใช งานทางวิศวกรรม เชน ไนลอน ไดรับความคาดหมายวานาจะเปนคูแขงกับโลหะไดอยางนอย จนถงึ ค.ศ. 2000 แนวโนมทสี่ าํ คญั ในการพฒั นาพลาสติกวศิ วกรรม คอื การผสมผสานพลาสตกิ ตางชนิดกันเขาดวยกันใหเปนพลาสติกผสมชนิดใหม (synergistic plastic alloy) ตัวอยางเชน ในชวงป ค.ศ.1987 ถึง ค.ศ. 1988 ไดมีการผลิตพลาสติกชนิดใหมๆพลาสติกผสมและ สารประกอบตัวใหมจากท่ัวโลกประมาณ 100 ชนิด พลาสติกผสมชนิดใหมมีประมาณรอยละ 10 ภาพท่ี 4.2 Shape memory polymers ภาพท่ี 4.3 แกรฟน วัสดทุ ่ใี ชทําหนาจอสมั ผสั คืนรูปได แตกหัก-เสียหายซอมตวั เอง มีลกั ษณะบางมาก โปรงใส ยืดหยนุ และนําไฟฟา ทม่ี า : http://www.ictp.csic.es ท่มี า : https://d27v8envyltg3v.cloudfront.

73 1.3 วัสดปุ ระเภทเซรามิก ในอดตี การเจริญเติบโตของการใชเซรามิกสสมัยเกา เชน ดินเหนียว แกวและ หินในอเมริกาเทากับรอยละ 3.6 (ค.ศ.1966 - 1980) อัตราการเจริญเติบโตของวัสดุเหลาน้ี จากป ค.ศ. 1982 ถึง ค.ศ. 1995 คาดวาจะประมาณรอยละ 2 ในชวง 10 ปท่ีผานมาเซรามิกส วศิ วกรรมตระกลู ใหมไดผลิตขน้ึ ซงึ่ เปน สารประกอบพวกไนไตรตคารไบด และออกไซด ปรากฏ วาวัสดเุ หลานี้ไดนําไปประยกุ ตอยา งตอ เนื่อง โดยเฉพาะใชกับอุณหภูมิสูง ๆ และใชกับเซรามิกส อิเล็กทรอนิกส วัสดุเซรามิกส มีราคาถูกแตการนําไปผลิตเปนผลิตภัณฑสําเร็จรูปมักใช เวลานาน และมีคาใชจายสูง วัสดุเซรามิกสสวนใหญจะแตกหักหรือชํารุดไดงายจากการ กระแทก เพราะมีความยืดหยุนนอยหรือไมมีเลย ถามีการคนพบเทคนิคใหมท่ีสามารถพัฒนาให เซรามิกส ทนตอแรงกระแทกสูง ๆ ไดแลว วัสดุประเภทนี้สามารถนํามาประยุกตทางวิศวกรรม ไดสงู ย่ิงขึ้น โดยเฉพาะในสวนที่ตอ งใชอณุ หภูมิสูงและในบรเิ วณสิง่ แวดลอ มท่ีมีการกัดกรอนสูง ภาพที่ 4.4 วัสดุประเภทเซรามกิ สใ นอนาคต ทม่ี า : https://img.grouponcdn.com

74 เร่ืองท่ี 2 ทศิ ทางการพัฒนาวสั ดุในอนาคต 1. วสั ดทุ ม่ี ีความเปน มติ รตอ สงิ่ แวดลอ ม (Sustainable Material) วัสดุประเภทน้ีได กลายเปนสิ่งจําเปนในปจจุบัน มากกวาท่ีจะเปนเพียงแคเทรนด ไดแก การใชพลังงานอยาง ประหยดั และการปลอยกา ซคารบอนไดออกไซดตํ่าในกระบวนการผลติ การรไี ซเคลิ การเลือกใช วสั ดแุ ละการออกแบบโดยคํานงึ ถึงประโยชนส ูงสดุ ของการใชงานและการเหลอื ทงิ้ เปนขยะ ใหนอยที่สุด การใชวัสดุจากธรรมชาติเพราะสามารถยอยสลายกลับคืนสูดินได เปนตน บริษัท ท่ัวโลกตางพากันเปดเผยขอมูลดานการเปนมิตรตอสิ่งแวดลอมท่ีแสดงถึงความพยายามในการ ปรับปรงุ และพฒั นาอยา งต้งั ใจจากองคกร แมอยูคนละประเทศกส็ ามารถเขาใจในศักยภาพ ท่ีแสดงถึงความยั่งยืนของแตละบริษัทได เพราะใชมาตรฐานการวัดระดับสากลเหมือนกัน เชน ISO14000, การประเมินวัฎจกั รชวี ติ (Life Cycle Assessment,LCA), และหลักเกณฑ การประเมนิ อาคารเขยี ว (Leadership in Energy and Environmental Design, LEED) เปนตน ภาพท่ี 4.5 วัสดุที่มคี วามเปนมิตรตอสง่ิ แวดลอ ม ทมี่ า : http://www.1000ideas.ru 2. พลาสติกจากพืชที่แข็งแรงทนทาน (Durable Bioplastic) เปนวัสดุทางเลือกที่ ไมไดผลิตจากน้ํามันเหมือนพลาสติกรูปแบบเดิมที่ใชกันอยูอยางแพรหลายตั้งแตอดีตจนถึง ปจ จบุ นั เชน พวี ซี ี โพลเี อสเตอร และไนลอน เปน ตน แตไ ดม าจากพชื จําพวกขาวโพด มันสําปะหลัง และออย แทน วัสดุนี้ไดถูกพัฒนาใหมีคุณสมบัติเทียบเทากับพลาสติกจากน้ํามัน และตรงตามจุดประสงคของการใชงาน

75 เพราะความกงั วลของพอ แมเ กี่ยวกับสารพษิ สารกอ มะเรง็ และโลหะหนกั ในของเลน ท่ีทําจากพลาสติกทั่วไป ผูผลิตของเลนเด็กในประเทศสหรัฐอเมริกาอยางบริษัทกรีนดอท จึง ตดั สนิ ใจเลอื กใชพลาสตกิ จากพืชท่ีไมเปนพิษ แข็งแรงทนทานและยอยสลายเปนปุยในสภาวะท่ี เหมาะสมได โดยมีขอดีอื่น ๆ อีก คือ ประกอบข้ึนรูปไดงาย มีจุดหลอมเหลวต่ํากวาทําใหไม เปลอื งพลังงานและมีรอบการทํางานทีเ่ รว็ ขึน้ และพมิ พบ นพื้นผวิ ไดงา ย ภาพท่ี 4.6 พลาสติกจากพืชทแ่ี ข็งแรงทนทาน ที่มา : https://s-media-cache-ak0.pinimg.com

76 3. วัสดุลูกผสม (Hybrid Material) เปนการผสมผสานและทํางานรวมกันของวัสดุ 2 ประเภท เพื่อใหไดคุณสมบัติและตอบโจทยการใชงานท่ีกวางข้ึน เชน เทคโนโลยีที่สวมใสได (wearable technology) เปน การผสมผสานระหวา งผา ทีท่ อดว ยเสน ดายนําไฟฟา ท่ีสามารถ ตอ กบั เซนเซอรเพ่อื วดั อัตราการเตน ของหัวใจ และระดบั การเผาผลาญของแคลอรี ขณะท่กี าํ ลัง ออกกาํ ลงั กายได หรอื วัสดลุ กู ผสมท่ี เรยี กวา Schulatec® TinCo ท่ีมกี ารผสมกันของ พลาสติกและโลหะ ทําใหข้ึนรูปไดง ายเนื่องจากพลาสตกิ ใชความรอ นในอุณหภูมิที่ต่าํ กวา โลหะ ซ่งึ ประหยัดพลังงานไดมากและนําไฟฟาไดด ี ภาพท่ี 4.7 วัสดลุ กู ผสม ท่ีมา : http://www.alternative-energy-news. 4. การลดคาใชจ าย (cost reduce) วัสดทุ ีม่ ีราคาสูงถูกแทนทีด่ ว ยวัสดุทร่ี าคาถูกลง เพอื่ ลดคาใชจา ยดเู หมอื นจะเปน เทรนดทีเ่ กิดข้ึนอยางถาวรไปแลว นอกเหนือจากความพยายาม ปรบั เปล่ียนกระบวนการจัดการและการบรหิ ารการผลติ ใหมีประสทิ ธภิ าพสงู สุด ตวั อยางเชน ในชวงทร่ี าคาฝายแพงและข้นึ ลงไมแนน อน ผูผลิตก็หันมาใชด ายสปน โพลีเอสเตอรทีพ่ ยายามทํา เลยี นแบบฝา ย ในราคาทม่ี ีความผนั ผวนนอ ยกวาแทนเปน ตน ภาพท่ี 4.8 สปนโพลเี อสเตอร ท่ีมา : http://www.msgtexmed.com

77 5. วัสดุท่ีชวยทําใหสุขภาพดีขึ้น (health product) เรายอมเสียเงินซื้อเส้ือผาท่ี สามารถชวยทําใหสุขภาพดีขึ้น เชน เส้ือผาที่ใชเทคโนโลยีนาโนซิลเวอรในการฆาเชื้อโรคและ กาํ จดั กลิน่ การใชเ สน ใยชนิดพิเศษทดี่ ดู ซับเหงอ่ื ไดรวดเรว็ การใชเสนใยท่ีสามารถปรับอุณหภูมิ รางกายใหคงที่เม่ืออากาศเปล่ียนแปลง การใชเสนใยท่ีสามารถดูดซับความรอนและปลอย ออกมาเปน รังสี Far Infrared ทีช่ วยกระตุน ใหเ ลือดหมนุ เวียนไดด ขี น้ึ บริษัทยูนิโคล รวมมือกับ บริษัท โทเร ในประเทศญ่ีปุน คิดคนนวัตกรรม Heattech ผลิตผาท่ีบางเพียง 0.55 มิลลิเมตร ออกมาเพ่ือตอสูความหนาวเย็นโดยท่ีผาชนิดน้ีสามารถผลิตความรอนไดจากความชื้นท่ีระเหย ออกจากรางกายของเราแลว เก็บกกั ไวใ นเสน ใยเพอ่ื ใหความอบอนุ กับผิวหนงั โดยไมจ ําเปนตอ งใช ผา หนา ๆ อกี ตอไป ภาพท่ี 4.9 เส้อื ผาทีใ่ ชเทคโนโลยนี าโนซลิ เวอร ท่มี า : https://s-media-cache-ak0.pinimg.com 6. รีไซเคิลสินแรหายาก (mining landfill) สินแรหายากเปนวัตถุดิบสําคัญที่ใชใน สินคา Hi-tech หลายประเภทเชนโทรทัศนจอแบนหรือโทรศัพทมือถือ Smart phone โดยที่ จีนเปนผูผลิต 97% ของโลก ขณะนี้จีนไดจํากัดการสงออกสินแรหายาก ซ่ึงทําใหจีนไดเปรียบ บรษิ ัทตางชาติเน่ืองจากมีตน ทุนการผลิตตา่ํ กวา ดังนน้ั ประเทศเทคโนโลยตี าง ๆ ทีเ่ ปน คูแขง จึงพยายามท่ีจะรีไซเคลิ สนิ แรห ายากจากขยะอิเล็กทรอนิกส นอกเหนือจากความพยายาม ในการหาวตั ถุดิบจากแหลง อ่ืน ๆ

78 สนิ แรห ายากท่ีนาํ มาใชใ นทางอตุ สาหกรรมมอี ยู 5 ประเภท คอื สแคนเดยี ม (Scandium) ท่ีใชในอตุ สาหกรรมขดุ เจาะนํ้ามนั โพรมีเทยี ม (Promethium) ใชในการผลติ แบตเตอรี่พลังงานนวิ เคลียร แลนทานัม (Lanthanum) ใชใ นอตุ สาหกรรมภาพยนตรและ กลองถายรปู อิตเทรียม (Yttrium) ใชใ นการผลติ โทรทศั นแ ละเตาอบไมโครเวฟ และ เพรซโี อดเี มยี ม (Praseodymium) ใชในอตุ สาหกรรมผลิตใยแกว นําแสงและเครอื่ งยนต ของเคร่ืองบนิ ภาพท่ี 4.10 สแคนเดยี ม ภาพที่ 4.11 โพรมเี ทียม ทม่ี า : https://www.webelements.com ที่มา : http://elements.vanderkrogt.net ภาพที่ 4.12 แลนทานัม ภาพที่ 4.13 อิตเทรียม ภาพท่ี 4.14 เพรซโี อดีเมียม ทม่ี า : http://98a4980578083 ท่ีมา : http://www.rmutphysics.com ที่มา : http://vichakarn.triamudom.ac.th abe0fc6-26cdb33025b4deaf9 c0a6e9a3953d227.r43.cf2. rackcdn.com

79 7. เซลลแสงอาทิตย (Solar call) บริษัทตาง ๆ พยายามพัฒนาเซลลแสงอาทิตย (Solar call) ใหมปี ระสิทธิภาพสูงขึ้น มขี นาดเลก็ ลง ใชง านไดห ลากหลายขึ้นในรูปของฟลม ท่ียืดหยุนได จากรูปแบบเดิมท่ีเปนแผนแข็ง และมีราคาถูกลง เมื่อเซลลแสงอาทิตย (Solar call) มีคุณภาพดีขึ้น เราจะสามารถชารจอุปกรณอิเล็กทรอนิกสตาง ๆ และโทรศัพทมือถือได สะดวกขน้ึ เซลลแ สงอาทิตย (Solar call) ทําใหพื้นที่หางไกล มีไฟฟาใช ชวยใหคนจํานวนมาก มชี ีวติ ท่ีดีข้ึน ภาพ ท่ี 4.15 เซลลแ สงอาทติ ย (Solar call) ที่มา : http://estaticos.qdq.com

80 8. อเิ ลก็ ทรอนิกสโ ปรงใส (Transparent electronics) กาํ ลังเปนท่ีนยิ มอยางมาก ในป 2010 ตลาดของสนิ คาประเภทอเิ ลก็ ทรอนิกสโปรงใสทวั่ โลกมีมลู คาสงู ถึงเกอื บ 76.4 พันลานเหรียญดอลลารสหรัฐ เราไดเห็นตัวอยางของวัสดุประเภทนี้ในภาพยนตรหลาย เร่ือง เชน แผนกระจกใสที่มขี อความและรูปภาพปรากฏข้ึน เมื่อเปดสวิตซใชงานและเหน็ การใช ไฟ LED กบั ฟลม พลาสติกใสในรปู แบบตา ง ๆ ภาพที่ 4.16 อิเล็กทรอนกิ สโ ปรงใส ท่ีมา : https://s-media-cache-ak0.pinimg.com กจิ กรรมทายหนว ยที่ 4 หลงั จากท่ีผูเรียนศึกษาเอกสารชุดการเรยี นหนวยที่ 4 จบแลว ใหศ ึกษาคนควา เพม่ิ เตมิ จากแหลงเรียนรตู าง ๆ แลว ทํากจิ กรรมการเรยี นหนวยท่ี 4 ในสมุดบนั ทกึ กจิ กรรม การเรียนรู แลวจัดสง ตามทค่ี รผู ูสอนกําหนด

81 หนว ยที่ 5 ส่งิ ประดิษฐจ ากวสั ดตุ ามหลกั สะเตม็ ศึกษา สาระสําคัญ สะเต็มศกึ ษา (STEM Education) คือ แนวทางการจัดการศึกษาทบ่ี รู ณาการความรูใน 4 สหวทิ ยาการ ไดแ ก วทิ ยาศาสตร วศิ วกรรม เทคโนโลยี และคณติ ศาสตร โดยเนน การนํา ความรไู ปใชแ กป ญ หาในชีวติ จริง รวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหมท เี่ ปน ประโยชน ตอการดาํ เนนิ ชีวิต และการทาํ งาน ตัวชี้วดั 1. อธบิ ายหลักสะเตม็ ศึกษาได 2. อธิบายประโยชนข องสะเต็มศกึ ษาได 3. อธบิ ายหลักสะเตม็ ศึกษาสาํ หรบั การประดิษฐวัสดใุ ชแลว ได 4. นาํ ความรเู รื่องหลักสะเต็มศกึ ษาสาํ หรบั การประดิษฐว ัสดใุ ชแลวไปใชไ ด 5. สามารถออกแบบและสรางสิง่ ประดษิ ฐจากวสั ดุใชแลว ได ขอบขา ยเนื้อหา 1. หลกั สะเต็มศึกษา 2. หลกั สะเตม็ ศกึ ษาสําหรับการประดษิ ฐจากวัสดุใชแลว 3. การประดิษฐว สั ดุใชแลว

82 หนวยท่ี 5 สิง่ ประดษิ ฐจากวสั ดตุ ามหลกั สะเตม็ ศึกษา เรื่องที่ 1. หลกั สะเตม็ ศกึ ษา ในยุคปจจุบัน ความเจริญกาวหนาดานเทคโนโลยีสารสนเทศและการเปลี่ยนแปลง เกดิ ข้นึ อยางรวดเร็ว จึงจาํ เปน ท่ีแตละประเทศตองเรียนรูที่จะปรับตัวใหทันกับการเปล่ียนแปลง ท่ีเกิดขึ้นอยูตลอดเวลาและเตรียมพรอมที่จะเผชิญกับความทาทายจากกระแสโลก โดยปจจัย สําคัญทจ่ี ะเผชญิ การเปลย่ี นแปลงและความทาทายดังกลา ว คอื คณุ ภาพของคน การจัดการศึกษาเพ่ือพัฒนาคนใหมีคุณภาพจึงเปนเร่ืองที่มีความจําเปนอยางย่ิง โดย จะตองเปนการจัดการศึกษาท่ีมีคุณภาพ เพ่ือทําใหศักยภาพท่ีมีอยูในตัวคนไดรับการพัฒนา อยางเตม็ ทที่ ําใหเปน คนทรี่ จู ักคิดวิเคราะห รูจักแกปญหา มีความคิดริเริ่มสรางสรรค รูจักเรียนรู ดวยตนเองสามารถปรับตัวใหทันกับการเปลี่ยนแปลงท่ีเกิดข้ึนอยางรวดเร็ว มีคุณธรรม จรยิ ธรรม รูจักพ่งึ ตนเองและสามารถดาํ รงชวี ิตอยูไดอยางเปนสขุ รูปแบบการจดั การเรียนรแู บบ STEM จึงนาจะเปน แนวทางหน่ึงในการพฒั นาและ ปรบั ปรงุ การจดั การเรยี นรูเพื่อเปนการประกนั คณุ ภาพผูเรียน เพอื่ ใหผ เู รียนเกิดการเรียนรูและ พัฒนา ศกั ยภาพของตนเองใหมากท่ีสุด คาํ วา “สะเต็ม” หรือ “STEM” เปน คํายอจากภาษาองั กฤษของศาสตร 4 สาขาวิชา ไดแก วิทยาศาสตร (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร (Engineering) และคณิตศาสตร (Mathematics) หมายถึง องคความรู วิชาการของศาสตรท้ังสี่ท่ีมีความ เช่ือมโยงกันในโลกของความเปนจริงท่ีตองอาศัยองคความรูตาง ๆ มาบูรณาการเขาดวยกัน ในการดาํ เนนิ ชีวติ และการทาํ งาน คาํ วา STEM ถูกใช ครั้งแรกโดยสถาบันวทิ ยาศาสตร แหงประเทศสหรัฐอเมริกา (the National Science Foundation: NSF) ซึ่งใชคําน้ีเพ่ืออางถึง โครงการหรือโปรแกรมที่เกี่ยวของกับวิทยาศาสตร เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร และ คณิตศาสตร อยางไรกต็ ามสถาบันวทิ ยาศาสตรแ หง ประเทศสหรฐั อเมริกาไมไดใหนิยามท่ีชัดเจน ของคําวา STEM มีผลใหม กี ารใชแ ละใหความหมายของคําน้ีแตกตา งกนั ไป (Hanover Research, 2011, p.5) เชน มีการใชคําวา STEM ในการอางอิงถึงกลุมอาชีพที่มี ความเก่ียวของกับวทิ ยาศาสตร เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร และคณิตศาสตร

83 สะเต็มศึกษา (STEM Education) คือ แนวทางการจัดการศึกษาที่บูรณาการ ความรูใน 4 สหวิทยาการ ไดแก วิทยาศาสตร วิศวกรรม เทคโนโลยี และคณิตศาสตร โดยเนน การนําความรูไปใชแกปญหาในชีวิตจริง รวมท้ังการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม ที่เปน ประโยชนต อ การดําเนินชีวิต และการทํางาน ชวยนกั เรยี นสรางความเช่ือมโยงระหวา ง 4 สหวิทยาการ กับชีวิตจริงและการทํางาน การจัดการเรียนรูแบบสะเต็มศึกษาเปนการจัดการ เรียนรูที่ไมเนนเพียงการทองจําทฤษฎีหรือกฏทางวิทยาศาสตร และคณิตศาสตร แตเปนการ สรา งความเขาใจทฤษฎีหรอื กฏเหลาน้ันผานการปฏบิ ัติใหเ ห็นจริงควบคกู บั การพัฒนาทกั ษะ การคดิ ตั้งคําถาม แกปญหาและการหาขอมูลและวิเคราะหขอคนพบใหม ๆ พรอมทั้งสามารถ นําขอคน พบนนั้ ไปใชห รอื บูรณาการกบั ชวี ติ ประจําวนั ได การจดั การเรยี นรตู ามแนวทางสะเต็มมลี ักษณะ 10 ประการ ไดแก (1) เชอื่ มโยง เน้อื หาวิทยาศาสตร คณิตศาสตร เทคโนโลยี สูโลกจริง (2) การสืบเสาะหาความรู (3) การ เรียนรูโดยใชโ ครงงานเปนฐาน (4) การสรางสรรคชิ้นงาน (5) การบูรณาการเทคโนโลยี (6) การมงุ เนนทักษะแหง ศตวรรษท่ี 21 (7) การสรางการยอมรับและการมสี ว นรวมจากชุมชน (8) การสรา งการสนับสนุนจากผูเชยี่ วชาญในทอ งถนิ่ (9) การเรียนรูอ ยางไมเปนทางการ (10) การจัดการเรียนรตู ามอธั ยาศัย จุดประสงคของการจัดการเรียนรูต ามแนวทางสะเต็มศึกษา คือ สง เสริมใหผูเรยี นรัก และเหน็ คณุ คาของการเรยี นวทิ ยาศาสตร เทคโนโลยี วศิ วกรรมศาสตร และคณิตศาสตร และ เหน็ วาวชิ าเหลานั้นเปนเร่ืองใกลตัวทส่ี ามารถนาํ มาใชไ ดทุกวัน STEM Education ไดนาํ จดุ เดน ของธรรมชาติ ตลอดจนวิธีการจัดการเรียนรู ของ แตละสาขาวิชามาผสมผสานกันอยางลงตัว เพ่ือใหผูเรียนนําความรูทุกศาสตร มาใชในการ แกปญ หา การคนควา และการพัฒนาสิ่งตาง ๆ ในสถานการณโลกปจจุบัน ซึ่งอาศัยการจัดการ เรยี นรทู ผ่ี ูสอนผูสอนหลายสาขาวิชารวมมือกัน เพราะในการทาํ งานจรงิ หรือในชีวิตประจําวันน้ัน ตองใชความ รูหลายดานในการทํางานทั้งส้ินไมไดแยกใชความรูเปนสวน ๆ นอกจากนี้ STEM Education ยงั เปนการสง เสริมการพัฒนา ทกั ษะสําคัญในโลกยุคโลกาภิวัตนหรือทักษะที่จําเปน สาํ หรบั ศตวรรษที่ 21 อกี ดวย ท้งั น้ี STEM Education เปนการจดั การศึกษาท่ีมีแนวคดิ ดงั นี้

84 1.1 เปน การบรู ณาการขามสาระวิชา (Interdisciplinary Integration) นน่ั คอื เปนการบูรณาการระหวา งศาสตรสาขาตางๆ ไดแก วิทยาศาสตร (S) เทคโนโลยี (T) วศิ วกรรมศาสตร (E) และ คณิตศาสตร (M) ทัง้ นี้ ไดน ําจดุ เดน ของธรรมชาตติ ลอดจนวธิ กี าร สอนของแตละสาขาวชิ ามา ผสมผสานกันอยางลงตัว กลาวคอื • วิทยาศาสตร (S) เนนเกยี่ วกบั ความเขาใจใน ธรรมชาติ โดยนกั การศกึ ษา มักชี้แนะใหอาจารย ผูสอนผูสอนใช วิธีการสอนวิทยาศาสตรดวยกระบวนการสืบเสาะ (Inquiry-based Science Teaching) กิจกรรมการสอนแบบแกปญหา (Scientific Problem- based Activities) ซ่ึงเปนกิจกรรมที่ เหมาะกับผูเรียนระดับประถมศึกษา แตไมเหมาะกับ ผูเรียน ระดับมัธยมศึกษา หรือมหาวิทยาลัย เพราะทําใหผูเรียนเบื่อหนายและไมสนใจ แตการ สอนวิทยาศาสตรใน STEM Education จะทาํ ใหน กั เรียนสนใจ มีความกระตอื รอื รน รสู กึ ทา ทายและเกดิ ความม่ันใจในการเรยี น สง ผลใหผเู รยี นสนใจท่ีจะเรยี นในสาขาวิทยาศาสตร ในระดบั ชัน้ ทสี่ งู ขน้ึ และประสบ ความสาํ เร็จในการเรียน • เทคโนโลยี (T) เปน วชิ าท่ีเกี่ยวกับกระบวนการ แกป ญ หา ปรับปรุง พัฒนา ส่ิงตา ง ๆ หรอื กระบวนการตาง ๆ เพ่ือตอบสนองความตองการของคนเรา โดยผานกระบวนการ ทํางานทางเทคโนโลยี ที่เรียกวา Engineering Design หรือ Design Process ซ่ึงคลายกับ กระบวนการสบื เสาะ ดังนัน้ เทคโนโลยีจงึ มไิ ดห มายถงึ คอมพิวเตอรหรือ ICT ตามท่ีคนสวนใหญ เขา ใจ • วิศวกรรมศาสตร (E) เปนวิชาท่ีวาดวยการคิด สรางสรรค พัฒนานวัตกรรมตาง ๆ ใหกับนิสิตผูเรียนโดยใช ความรูทางวิทยาศาสตร คณิตศาสตรและเทคโนโลยี ซ่ึงคน สวนใหญ มักเขาใจวาเปนวิชาที่สามารถเรียนได แตจากการ ศึกษาวิจัยพบวาแมแตเด็กอนุบาลก็สามารถ เรยี นไดด ีเชน กนั • คณิตศาสตร (M) เปนวิชาที่มิไดหมายถึงการนับจํานวนเทาน้ัน แตเก่ียวกับ องคประกอบอื่นที่สําคัญ ประการแรก คือ กระบวนการคิดคณิตศาสตร (Mathematical Thinking) ซ่ึงไดแ กก ารเปรียบเทยี บการจาํ แนก/จดั กลุม การจดั แบบรปู และการบอกรูปรางและ คณุ สมบัติ ประการที่สอง ภาษาคณิตศาสตร เด็กจะสามารถถายทอดความคิด หรือความเขาใจ ความคิดรวบยอด (Concept) ทางคณิตศาสตรได โดยใชภาษาคณิตศาสตรในการส่ือสาร เชน มากกวา นอยกวา เล็กกวา ใหญกวา ฯลฯ ประการตอมาคือการสงเสริมการคิด คณิตศาสตร ขั้นสูง (Higher-Level Math Thinking) จากกิจกรรมการเลนของเด็กหรือการทํากิจกรรม ในชีวติ ประจาํ วนั

85 1.2 เปนการบรู ณาการทสี่ ามารถจดั การเรยี นรูไ ดในทุกระดบั โดยใชวิธีการเรียน แบบ Project-based Learning, Problem-based Learning, Design-based Learning ทาํ ให ผูเรยี นสามารถสรางสรรค พัฒนาชนิ้ งานไดด ี รปู แบบการจดั การเรยี นรแู บบ STEM Education นอกจากจะเปน การบูรณาการ วชิ าทง้ั 4 สาขา ดังที่กลา วขา งตน แลว ยงั เปน การบรู ณาการดานบริบท (Context Integration) ที่เก่ียวของกบั ชีวติ ประจําวันอีกดวย ซึง่ จะทาํ ใหก ารสอนน้ันมคี วามหมายตอผูเรียน ทําใหผูเรยี น เหน็ คุณคาของการเรยี นน้ัน ๆ และสามารถนําไป ใชประโยชนใ นชีวิตประจําวันได ซง่ึ จะเพิ่ม โอกาสการทํางาน การเพิม่ มูลคา และสามารถสรางความแขง็ แกรงใหกบั ประเทศ ดานเศรษฐกิจ ได 1.3 เปน การจดั การเรียนรูท่ี ทําใหผ เู รยี นเกดิ พัฒนาการดา นตา ง ๆ อยา ง ครบถว น และสอดคลอ งกับแนวทางการพฒั นาคนใหม ี คุณภาพในศตวรรษที่ 21 เชน • ดานปญญา ผูเรยี นเขาใจในเน้อื หาวิชา • ดานทักษะการคิด ผูเรียนพฒั นาทกั ษะการคดิ โดยเฉพาะการคดิ ขนั้ สงู เชน การ คดิ วิเคราะห คิดสรา งสรรค ฯลฯ • ดานคุณลักษณะ ผูเรียนมที กั ษะการทํางานกลุมทกั ษะการส่ือสารทมี่ ี ประสิทธิภาพ การเปนผูน ําตลอดจนการนอมรับคําวิพากษว จิ ารณของผอู ื่น

86 เรอ่ื งที่ 2 หลกั สะเต็มศกึ ษาสาํ หรับการประดษิ ฐจ ากวัสดุใชแลว ทุกวันน้ีปญหาเรื่องการจัดการขยะนับเปนปญหาระดับชาติ การจัดการเรียนการ สอนตามแนวทางของสะเตม็ ศกึ ษา (STEM Education) ที่ไดยนิ กนั อยา งแพรห ลายมากข้ึน เร่ือย ๆ หลายทานคงกําลังครุนคิดวา จะทําใหอยางใหการเรียนรูวิทยาศาสตร เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร และคณิตศาสตร เช่ือมโยงสนับสนุนซึ่งกันและกัน และเชื่อมโยงการเรียนรู สูการแกปญหาจรงิ เรือ่ งขยะได การจัดการเรียนรูตามแนวคิดสะเต็มศึกษาสําหรับการจัดการกับวัสดุใชแลว ทําได หลากหลายแนวทาง บางอยางเปนการเปลี่ยนแปลงงาย ๆ ทุกคนสามารถทําไดดวยตัวเอง สวน บางแนวทางตองการ “แนวรวม” สนับสนุนท่ีกวางขวางขึ้น เชน การทํางานรวมกันระหวาง ผูสอนกับนักเรียน การทํางานรวมกันทั้งโรงเรียน หรือแมกระทั่งการดําเนินการรวมกันกับ ชุมชน หรอื สถาบนั การศึกษาทอ งถ่นิ แนวทางการจัดกจิ กรรมการเรียนรสู ะเตม็ ศึกษาสําหรบั การประดิษฐวสั ดุใชแ ลว เปนสว นหน่งึ ของวิธีการหลากหลายท่จี ะจัดการกบั วัสดใุ ชแ ลว ซ่งึ มแี นวทางดังนี้ 1. เชอ่ื มโยงเนื้อหาวทิ ยาศาสตร คณติ ศาสตร เทคโนโลยี สโู ลกจริง หลายทานนาจะทําอยูแลวอยางสมํ่าเสมอ เพราะในชีวิตประจําวันเรามีการใช วัสดุตางอยูเสมอตลอดจนมีการบริหารจัดการวัสดุนั้นอยางมีประสิทธิภาพ เพียงมองเห็นวา แนวคดิ หลัก หรอื กระบวนการที่เรียนรูนั้น สามารถเกดิ ขน้ึ ไดใ นธรรมชาติ ใชประโยชนไดในชีวิต จริง ก็เปนกาวแรกสูการบูรณาการความรูสูการเรียนอยางมีความหมาย เพราะปรากฏการณ หรือประดิษฐกรรมใดๆ รอบตัวเรา ไมไดเปนผลของความรูจากศาสตรหนึ่งศาสตรใดเพียง ศาสตรเดียว การประยุกตความรูงาย ๆ เชน การคํานวณพื้นท่ีของแกนมวนกระดาษชําระ เช่ือมโยงสูความรูความสงสัยดานวัสดุศาสตร เทคโนโลยีการผลิต และการใชกระบวนการทาง วิศวกรรมวเิ คราะหป ญ หาและสรางสรรคว ิธีแกไ ขไดอ ยา งหลากหลายจนนาแปลกใจ 2. การสืบเสาะหาความรู การเรียนรูสะเต็มศึกษาสําหรับการประดิษฐวัสดุใชแลว โดยใหผูเรียนไดศึกษา ประเดน็ ปญ หา หรือต้งั คําถามซ่งึ เปน ปญหาท่เี กิดขึ้นกับตนเองหรือชุมชน เชน ในชุมชนมีการใช ขวดน้ําพลาสติกจํานวนมากจนเกิดปญหาขยะ ผูเรียนนําประเด็นปญหา ไปสรางคําอธิบายดวย ตนเอง โดยการรวบรวมประจักษพยานหลักฐานที่เกี่ยวของ สื่อสารแนวคิดและเหตุผล เปรียบเทียบแนวคิดตาง ๆ โดยพิจารณาความหนักแนนของหลักฐาน กอนการตัดสินใจไป ในทางใดทางหนึ่งนับเปนกระบวนการเรียนรูสําคัญท่ีไมเพียงแตสนับสนุนการเรียนรูในประเด็น ท่ีศึกษาเทานั้น แตยังเปนชองทางใหมีการบูรณาการความรูในศาสตรอ่ืน ๆ ที่เกี่ยวของกับ คําถาม นับเปนแนวทางการจัดการเรียนรูท่ีสนับสนุนจุดเนนของสะเต็มศึกษาสําหรับการ ประดษิ ฐจากวัสดุใชแลว ไดเปนอยา งดี

87 3. การเรยี นรโู ดยใชโครงงานเปนฐาน การทําโครงงานเปนการสืบเสาะหาความรูในรูปแบบหน่ึง แตผูเขียนไดแยก โครงงานออกมาเปนหวั ขอเฉพาะ เน่ืองจากเปนแนวทางที่สามารถสงเสริมการบูรณาการความรู สกู ารแกปญหาไดช ัดเจน การสบื เสาะหาความรูบางครั้งผูสอนเปนผูกําหนดประเด็นปญหา หรือ ใหขอมูลสําหรับศึกษาวิเคราะห หรือกําหนดวิธีการในการสํารวจตรวจสอบ ตามขอจํากัดของ เวลาเรยี น วัสดุอุปกรณ หรือปจจัยแวดลอมตาง ๆ แตการทําโครงงานน้ันเปนการเปดโอกาสให นักเรียนเกิดประสบการณการเรียนรูสําคัญในทุกข้ันตอนดวยตนเอง ต้ังแตการกําหนดปญหา ศึกษาความรูที่เกี่ยวขอ ง ออกแบบวธิ ีการรวบรวมขอ มลู ดําเนินการ ลงขอสรุป และส่ือสารสิ่งที่ คนพบ (บางคร้ังผูสอนอาจกําหนดกรอบกวาง ๆ เชน ใหทําโครงงานเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐจาก วัสดุใชแลว โครงงานเก่ียวกับการใชคณิตศาสตรในวัสดุใชแลวของชุมชน เปนตน) โครงงานใน รปู แบบส่ิงประดษิ ฐจ ะมีการบรู ณาการกระบวนการทางวิศวกรรมไดอยา งโดดเดน 4. การสรา งสรรคช ิ้นงาน ประสบการณการทําชิ้นงาน สรางทักษะการคิด การออกแบบ การตัดสินใจ การแกปญ หาเฉพาะหนา โดยเฉพาะอยางยง่ิ ชิ้นงานทผี่ สู อนเปด โอกาสใหผ ูเรยี นเลือกวัสดุใชแลว เองและคิดอยางอิสระและสรางสรรค การประดิษฐช้ินงานเหลาน้ีจากเศษวัสดุใชแลว ประยุกตใชความรูวิทยาศาสตร คณิตศาสตร อยางไมรูตัวบางคร้ังอาจจัดใหผูเรียนสะทอน ความคิดวาไดเ กดิ ประสบการณหรือเรียนรูอะไรบางจากงานที่มอบหมายใหทํา เพราะเปาหมาย ของการเรียนรูอยูท่ีกระบวนการทํางานดวยเชนกัน หากผูเรียนมองเพียงเปาหมายช้ินงานท่ี สําเร็จอยางเดียวอาจไมตระหนักวาตนเองไดเรียนรูบทเรียนสําคัญมากมายระหวางทางและมี สว นหรือบทบาทในการชว ยรักษาสภาพแวดลอ มอีกดว ย 5. การบูรณาการเทคโนโลยี เพยี งบรู ณาการเทคโนโลยที ี่เหมาะสมสูกระบวนประดษิ ฐจ ากวสั ดุใชแลว ก็ถือวา ไดกาวเขาใกลเ ปาหมายการจดั การเรยี นรูตามแนวทางสะเตม็ ศกึ ษาอีกกา วหนึง่ แลว เทคโนโลยีท่ี สามารถใชประโยชนในปจจุบันมีไดตั้งแตการสืบคนขอมูลลักษณะตาง ๆ การบันทึกและ นาํ เสนอขอมลู ดว ยภาพนงิ่ วีดิทศั น และมลั ติมีเดีย การใชอุปกรณ sensor/data logger บันทึก ขอมูลในการสํารวจตรวจสอบ การใชซอฟตแวรจัดกระทํา วิเคราะหขอมูล และเทคโนโลยีอื่นๆ อกี มากมาย การใชป ระโยชนจ ากเทคโนโลยเี หลา น้ี กระตุนใหผูเรียนสนใจการเรียนรู เปดโอกาส ใหประยุกตใชความรู แกปญหา และทํางานรวมกัน รวมทั้งสรางทักษะสําคัญในการศึกษาตอ และประกอบอาชีพตอ ไปในอนาคตดวย

88 6. การมงุ เนนทักษะแหงศตวรรษท่ี 21 กิจกรรมการเรียนรตู ามแนวทางสะเตม็ ศกึ ษาพฒั นาพัฒนาทักษะแหงศตวรรษท่ี 21 ไดเปนอยางดี ยกตัวอยางทักษะการเรียนรูและสรางนวัตกรรม (Learning and Innovation Skills) ตามกรอบแนวคิดของ Partnership for 21st Century Skills ที่ครอบคลุม 4C คือ Critical Thinking (การคิดเชิงวิพากษ) Communication (การส่ือสาร) Collaboration (การ ทาํ งานรวมกัน) และ Creativity (การคิดสรางสรรค) จะเห็นไดวากิจกรรมการเรียนรูในรูปแบบ โครงงาน หรือการสรางสรรคชิ้นงานจากวัสดุใชแลวท่ีกลาวถึงขางตนนั้นสามารถสรางเสริม ทกั ษะเหลาน้ไี ดมากอยางไรก็ตามในบริบทของสถานศกึ ษาทว่ั ไป ผูสอนอาจไมสามารถใหผูเรียน เรียนรูดวยการทําโครงงาน หรือการสรางสรรคชิ้นงานเทานั้น ดังนั้นในบทเรียนอื่น ๆ ถาผูสอน มุงเนนทักษะแหงศตวรรษท่ี 21 ในทุกโอกาสที่เอื้ออํานวย เปดโอกาสใหผูเรียนไดแสดงความ คิดเห็น ทํางานรวมกนั เรยี นรูการหาทตี่ ิ (ฝกคิดเชิงวพิ ากษ) หาท่ชี มหรอื เสนอวธิ ีการใหม (ฝกคิดเชิงสรางสรรค) ก็นับวาผูสอนจัดการเรียนการสอนเขาใกลแนวคิดสะเต็มศึกษามากขึ้น ตามสภาพจรงิ ของชัน้ เรยี น 7. การสรา งการยอมรับและการมสี ว นรวมจากชมุ ชน ผูสอนหลายทานอาจเคยมีประสบการณกับผูปกครองท่ีไมเขาใจแนวคิด การศึกษาท่ีพัฒนาผูเรียนใหเปนคนเต็มคน แตมุงหวังใหสอนเพียงเน้ือหา อยากใหผูสอนสราง เด็กท่ีสอบเรียนตอได แตอาจใชชีวิตไมไดในสังคมจริงของการเรียนรูและการทํางาน เมื่อผูสอน มอบหมายใหผูเรียนสืบคน สรางชิ้นงาน หรือทําโครงงานผูปกครองไมใหการสนับสนุน หรืออีก ดานหน่ึงผูปกครองรับหนาท่ีทําใหทุกอยาง อยางไรก็ตามหวังวาผูปกครองทุกคนจะไมเปนไป ตามที่กลาวขางตน ผลงานจากความสามารถของเด็ก เปนอาวุธสําคัญที่ผูสอนจะนํามาเผยแพร จัดแสดงเพื่อชนะใจผูปกครองและชุมชนใหใหการสนับสนุนการจัดการเรียนรูตามแนวทางสะ เต็มศึกษา ผูสอนสามารถนําผูเรียนไปศึกษาในแหลงเรียนรูของชุมชน สํารวจสิ่งแวดลอม ธรรมชาติในทอ งถน่ิ ศึกษาและรายงานสภาพมลพิษหรือการใชประโยชนจากทรัพยากรในพื้นที่ ใหชุมชนรับทราบ ตลอดจนศึกษาและแกปญหาท่ีเกี่ยวของกับผลิตภัณฑในชุมชน กิจกรรมการ เรียนรูเหลาน้ี เกิดประโยชนสําหรับนักเรียนเอง อาจเปนประโยชนสําหรับชุมชน และสามารถ สรางการมีสวนรวม ความภาคภูมิใจ และที่สําคัญอยางยิ่งคือความรูสึกเปนเจาของรวม รบั ผดิ ชอบคุณภาพการจดั การศึกษาในทองถิน่ ตัวเองใหเ กิดข้นึ ได

89 8. การสรางการสนบั สนุนจากผเู ชี่ยวชาญในทองถิน่ การใหผูเรียนไดศึกษาปญหาปลายเปดตามความสนใจของตนเองในลักษณะ โครงงาน ตลอดจนการเชื่อมโยงการเรียนรูสูการใชประโยชนในบริบทจริงนั้น บางครั้งนําไปสู คําถามท่ีซับซอนจนตองอาศัยความรูความชํานาญเฉพาะทาง ผูสอนไมควรกลัวจะยอมรับกับ ผูเรียนวาผูสอนไมรูคําตอบ หรือผูสอนชวยไมได แตควรใชเครือขายท่ีมีเช่ือมโยงใหผูเชี่ยวชาญ ในทองถิ่นมาชวยสนับสนุนการเรียนรูของผูเรียน เครือขายดังกลาวอาจเปนไดทั้ง ศิษยเกา ผูปกครอง ปราชญชาวบาน เจาหนาที่รัฐ หรืออาจารยในสถาบันอุดมศึกษาในทองถิ่น ผูสอน สามารถเชิญวิทยากรภายนอกมาบรรยายหรือสาธิตในบางหัวขอ หรือใชเทคโนโลยี เชน การ ประชุมผานวิดีทัศน เอื้ออํานวยใหผูเชี่ยวชาญสามารถพูดคุย ใหความคิดเห็น หรือวิพากษ ผลงานของผเู รียน เปนตน 9. การเรียนรูอยา งไมเปน ทางการ (informal learning) ทุกคนชอบความสนุกสนาน หากเราจํากัดความสนุกไมใหกล้ํากรายใกล หองเรียน ความสุขคงอยูหางไกลจากผูสอนและจากผูเรียนไปเรื่อย ๆ แตจะบูรณาการความ สนุกสูการเรียนรูวิทยาศาสตร คณิตศาสตร และเทคโนโลยี ผานกระบวนประดิษฐสิ่งของจาก เศษวัสดุใชแลวเปนการแกปญหาไดอยางไร ตองอาศัยความคิดสรางสรรคของผูสอนในการ ออกแบบกิจกรรมการเรียนรูที่ทาทาย เพลิดเพลิน ใหการเรียนเหมือนเปนการเลน แตใน ขณะเดียวกนั กต็ องสรา งความรแู ละความสามารถตามวัตถุประสงคของหลักสูตรดวย การเรียนรู อยางไมเปนทางการท่ีไดรับความนิยม คือ การจัดกิจกรรมคาย การเรียนรูจากบทปฏิบัติการ หรือการประกวดแขงขัน กิจกรรมเหลาน้ีเปนโอกาสดีท่ีจะสรางการมีสวนรวมจากชุมชน เชน อาจเชิญผูเช่ียวชาญในทองถิ่นเปนวิทยากรในคาย เปนกรรมการผูทรงคุณวุฒิ หรือใหการ สนับสนุนของรางวัล