นวัตกรรมโลกใหม่ จุฬาฯ ขยะทะเลสร้างธุรกิจ-อิฐจากเปลือกหอย

ผศ.ดร.รันดา อดุลเดชจรัส อาจารย์คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย พัฒนาโครงการวิจัย Bio Responsive Block โดยนำเปลือกหอยเหลือทิ้งจากชุมชนประมงชายฝั่งมาแปรรูปเป็นอิฐบล็อกช่องลมสำหรับงานตกแต่งสถาปัตยกรรม ด้วยกระบวนการผลิตที่ชุมชนสามารถดำเนินการเองได้โดยไม่ต้องพึ่งพาเครื่องจักรอุตสาหกรรม

จุดเริ่มต้นของโครงการมาจากวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของ ผศ.ดร.รันดา ซึ่งศึกษาศักยภาพของเปลือกหอยเชอรี่และหอยแมลงภู่ในฐานะวัสดุก่อสร้าง โดยนำมาพัฒนาเป็นอาคารศูนย์เรียนรู้ที่มีโครงสร้างไม้ไผ่ ผลงานดังกล่าวได้รับการคัดเลือกให้จัดแสดงในงาน COP26 ที่เมืองกลาสโกว์ สหราชอาณาจักร

ต่อมาเมื่อได้รับทุนวิจัยจากคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ จุฬาฯ งานวิจัยในระยะแรกมุ่งเน้นการนำเปลือกหอยไปเผาที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000 องศาเซลเซียส เพื่อให้เกิดออกซิเดชั่นและแปรสภาพเป็นปูนขาวบริสุทธิ์ จากนั้นนำมาทดแทนส่วนหนึ่งของปูนซีเมนต์ OPC (Ordinary Portland Cement) ในสัดส่วนตั้งแต่ 10-30% และทดสอบค่าความแข็งแรงรับแรงกดตามมาตรฐานอุตสาหกรรม ผลการวิจัยพบว่าหากสัดส่วนปูนขาวจากเปลือกหอยสูงเกินไปความแข็งแรงของวัสดุจะลดลงจนไม่ผ่านเกณฑ์มาตรฐาน

บดให้ชุมชนผลิตได้

อุปสรรคสำคัญของกระบวนการเผาอยู่ที่ความต้องการเตาเผาอุตสาหกรรม ซึ่งไม่สามารถดำเนินการได้ในระดับวิสาหกิจชุมชน นำไปสู่การปรับเปลี่ยนกระบวนการผลิตมาเป็นการบดเปลือกหอยด้วยแรงมนุษย์หรืออุปกรณ์ขนาดเล็กที่หาได้ในครัวเรือน

การเปลี่ยนแปลงนี้ยังส่งผลด้านสิ่งแวดล้อม เนื่องจากกระบวนการเผาในอุตสาหกรรมก่อให้เกิดการปล่อยคาร์บอน ทั้งจากการใช้พลังงานความร้อนสูง การใช้เครื่องจักร และค่าไฟฟ้า ขณะที่กระบวนการบดใช้เพียงแรงมนุษย์หรืออุปกรณ์ขนาดเล็ก แม้ผงที่ได้จะไม่บริสุทธิ์เท่ากับปูนขาวจากการเผา และใช้เวลามากกว่า แต่เป็นสิ่งที่ชุมชนสามารถทำได้จริง

“ทุกอย่างล้วนให้มูลค่าต่อวัสดุที่เกิดขึ้นเสมอ ไม่ว่าจะผ่านกระบวนการเผาหรือบดก็ตาม”

ผสมเปลือกหอยกับปูนเทอร์ราซโซ

รูปแบบปัจจุบันของ Bio Responsive Block ใช้การผสมระหว่างเปลือกหอยบดกับปูนเทอร์ราซโซ (Terrazzo) ซึ่งเป็นปูนที่ใช้ทำพื้นหินขัด การใช้เทอร์ราซโซทำให้ผิวหน้าบล็อกมีความสวยงามเป็นเอกลักษณ์ โดยเปลือกหอยแมลงภู่สดมีสีเขียวเข้มและความแข็ง เมื่อผ่านการบดและนำมาผสมในสัดส่วนต่าง ๆ จะให้โทนสีตั้งแต่น้ำตาลอ่อนจนถึงน้ำตาลเข้ม

ทั้งนี้สัดส่วนที่เหมาะสมคือใช้เทอร์ราซโซไม่เกิน 30% เพื่อรักษาความแข็งแรงของโครงสร้าง

ในกระบวนการผลิต เปลือกหอยทุกชิ้นส่วนถูกใช้งาน โดยเปลือกที่มีความสวยงามจะถูกคัดไว้สำหรับทำผิวหน้าบล็อก ส่วนที่เหลือจะถูกบดเป็นผงผสมในเนื้อวัสดุ ไม่มีของเสียเหลือจากกระบวนการผลิต

นอกจากนี้ ผศ.ดร.รันดายังมีแนวคิดผสมหินมงคลตามหลักฮวงจุ้ยเข้าไปในสูตร เพื่อขยายฐานลูกค้าไปยังกลุ่มที่ให้ความสำคัญกับสีและพลังงานของวัสดุ

บล็อกช่องลมรับสภาพภูมิอากาศ

รูปแบบช่องลมของบล็อกออกแบบมาให้อากาศไหลผ่านได้ ช่วยระบายความร้อนและเพิ่มการหมุนเวียนอากาศภายในอาคารโดยไม่ต้องพึ่งพาระบบปรับอากาศ พร้อมกันนั้นรูปแบบช่องลมยังสร้างแสงและเงาที่ไหลเข้าสู่พื้นที่อย่างมีสุนทรียภาพ

การออกแบบมุ่งเน้นการใช้งานด้านการตกแต่ง (Interior Design) มากกว่าการรับแรงทางโครงสร้าง จึงเหมาะกับการใช้เป็น Highlight Wall หรือผนังเด่นในบ้านพักอาศัย รีสอร์ต คาเฟ่ หรืออาคารที่มีเรื่องราวเกี่ยวกับธรรมชาติและความยั่งยืน หากนำไปใช้ภายนอกอาคารสามารถเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความทนทานต่อน้ำและแสงแดดได้

ในอนาคต ผศ.ดร.รันดากล่าวว่า อาจเพิ่มเส้นใยธรรมชาติจากพืชท้องถิ่น เช่น เส้นใยต้นตาล เข้าไปในผนัง เพื่อเพิ่มคุณสมบัติฉนวนความร้อนและลดการพึ่งพาระบบปรับอากาศ

กระบวนการผลิตอิฐบล็อกช่องลมเริ่มจากการรวบรวมเปลือกหอยจากชุมชน ล้างทำความสะอาด ตากแห้ง แล้วบดจนได้ผงละเอียดคล้ายแป้ง จากนั้นนำผงเปลือกหอยมาผสมกับปูนเทอร์ราซโซในสัดส่วนที่กำหนด ผสมน้ำ คลุกเคล้า เทหล่อลงแม่พิมพ์ รอแห้ง แกะออก แล้วขัดผิวด้วยมือ ตลอดสายการผลิตใช้เพียงอุปกรณ์ที่หาได้ในครัวเรือน โดยเธอใช้พื้นที่ในบ้านของตนเองสำหรับการทดลองก่อนนำไปสู่ชุมชน

ในการทดสอบ ผศ.ดร.รันดาชักชวนคนในชุมชนที่ไม่มีความรู้ด้านวัสดุมาก่อนมาลองทำตั้งแต่ต้น เพื่อพิสูจน์ว่ากระบวนการนี้ถ่ายทอดได้จริง แม้ผลครั้งแรกชิ้นงานยังไม่สวยงามเท่าที่ควร แต่พิสูจน์ได้ว่าหากได้รับการอบรมอย่างถูกต้องชาวบ้านสามารถผลิตได้แน่นอน

สร้างรายได้ให้ชุมชนประมง

ผศ.ดร.รันดาเผยแผนในอนาคตว่า จะจัด Workshop ให้ความรู้ชุมชนโดยตรงเพื่อก่อตั้งวิสาหกิจชุมชนที่ดำเนินงานได้อย่างอิสระ ชุมชนชาวประมงที่เข้าร่วมโครงการจะได้รายได้หลายช่องทางพร้อมกัน ทั้งจากการขายหอยดองที่ดำเนินการอยู่แล้ว การแปรรูปเปลือกหอยเป็นผลิตภัณฑ์ และการเปิดรับนักท่องเที่ยวเชิงนิเวศ

ภาพในอนาคตที่เธอเห็นคือชุมชนที่นักท่องเที่ยวสามารถมาเรียนรู้ ตั้งแต่กระบวนการเลี้ยงหอยในทะเล การเก็บเกี่ยว การแปรรูปเนื้อหอย ไปจนถึงการทำผลิตภัณฑ์จากเปลือกหอยด้วยตนเอง

โมเดลนี้สามารถขยายไปยังพื้นที่ชายฝั่งอื่นทั้งในและต่างประเทศ เนื่องจากแคลเซียมคาร์บอเนตไม่ได้มีเฉพาะในเปลือกหอยแมลงภู่เท่านั้น หอยนางรม หอยเชอรี่ และหอยลายก็มีศักยภาพเช่นเดียวกัน

“เราไม่ได้ออกแบบให้มันเป็น Case Study ของชุมชนเดียว แต่อยากให้มันเป็นแรงบันดาลใจที่โมเดลนี้สามารถทำได้ต่อไปในอนาคต”

ผศ.ดร.รันดาระบุด้วยว่า นวัตกรรมนี้มิใช่สิ่งใหม่ทั้งหมด เนื่องจากคนไทยโบราณใช้ปูนเปลือกหอยทำสีปูนแดงสำหรับกินกับหมากมาช้านานแล้ว

สิ่งที่กำลังดำเนินการอยู่จึงเป็นการรื้อฟื้นภูมิปัญญาเดิมและนำมาประยุกต์ให้เข้ากับบริบทสมัยใหม่ ทั้งในด้านเทคโนโลยีวัสดุ การออกแบบ และเศรษฐกิจสร้างสรรค์