เทคโนโลยีที่น่าประหลาดใจนี้สามารถกำจัดไมโครพลาสติกออกจากน้ำดื่มได้

อนาคตของเทคโนโลยีการกรองน้ำดูสดใส

ตรวจพบไมโครพลาสติก

ไมโครพลาสติกมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง ทั้งในน้ำ ดิน และแม้แต่ในร่างกายของเราเอง นักวิจัยยังคงไม่แน่ใจว่ามันส่งผลต่อสุขภาพของเราอย่างไร ยิ่งไปกว่านั้น ไมโครพลาสติกยังกำจัดได้ยากมาก แต่เมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ ได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาใหม่จากแหล่งที่น่าประหลาดใจ นั่นคือ เสียง

ทีมนักวิจัยได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการทำความสะอาดไมโครพลาสติกออกจากน้ำโดยใช้คลื่นเสียงความถี่สูง ซึ่งแตกต่างจากเทคนิคการกรองด้วยคลื่นอัลตราโซนิกแบบเดิม วิธีนี้ในทางทฤษฎีสามารถกำจัดอนุภาคไมโครพลาสติกทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็กได้ในกระบวนการสองขั้นตอนที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้น้ำที่ปนเปื้อนพลาสติกปลอดภัยต่อการดื่ม ผลการวิจัยนี้ได้รับการนำเสนอในการประชุมของสมาคมเคมีแห่งอเมริกาในวันนี้

ไมโครพลาสติกหมายถึงเศษพลาสติกที่มีขนาดเล็กกว่า 5 มิลลิเมตร มักมาจากขยะชิ้นใหญ่ เช่น ขวดน้ำ แก้วโฟม หรือแม้แต่สีอะคริลิก เนื่องจากพลาสติกเหล่านี้สลายตัวในสิ่งแวดล้อม เป็นเวลาหลายปีที่ไม่มีใครใส่ใจกับเศษพลาสติกเล็กๆ เหล่านี้มากนัก แต่ในปี 2004 การศึกษาครั้งสำคัญโดยริชาร์ด ทอมป์สัน นักนิเวศวิทยาทางทะเล ได้บันทึกการมีอยู่ของไมโครพลาสติกเหล่านี้บนชายหาด 17 แห่ง นับแต่นั้นมา ไมโครพลาสติกก็ปรากฏขึ้นในทุกที่ที่นักวิจัยสำรวจ ไม่ว่าจะเป็นในดิน ในมหาสมุทร หรือแม้กระทั่งในร่างกายของเรา “[นักวิทยาศาสตร์] พบไมโครพลาสติกในตัวอย่างเลือดมนุษย์” เมนาเก ปิยาเสนา นักเคมีวิเคราะห์จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนิวเม็กซิโกและผู้ร่วมเขียนงานวิจัยกล่าว “ดังนั้นสิ่งนี้จะมีผลกระทบอย่างใหญ่หลวงในอนาคต”

นักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่มีภาพที่ชัดเจนเกี่ยวกับความหมายของพลาสติกทั้งหมดที่มีต่อสุขภาพของมนุษย์ แต่อาจไม่เป็นผลดี ไมโครพลาสติกมีความเชื่อมโยงกับทุกสิ่งตั้งแต่การอักเสบ ปัญหาการเจริญพันธุ์ ไปจนถึงโรคมะเร็ง แม้ว่าจะยังไม่ชัดเจนว่าชิ้นส่วนโพลิเมอร์ขนาดเล็กเหล่านี้อาจทำให้เกิดภาวะเหล่านี้ได้อย่างไร แต่ถึงกระนั้น ตั้งแต่ปี 2019 ไมโครพลาสติกถูกองค์การ อนามัย โลกกำหนดให้เป็นข้อกังวลสำคัญ (และอาจกลายเป็นภาวะฉุกเฉินด้านสาธารณสุข)

ปัจจุบัน ไมโครพลาสติกส่วนใหญ่ที่ถูกกำจัดออกจากน้ำจะถูกดักจับโดยใช้ตัวกรอง แต่อุปกรณ์เหล่านี้มักจะอุดตัน จำเป็นต้องกำจัด ทำความสะอาด หรือเปลี่ยนใหม่เป็นประจำ ซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายสูงอย่างรวดเร็วในวงกว้าง ปิยะเสนาและห้องปฏิบัติการของเขาต้องการหาวิธีกำจัดไมโครพลาสติกโดยไม่ต้องใช้ตัวกรอง และพวกเขาก็ได้ค้นพบวิธีหนึ่ง นั่นคือ อัลตราซาวนด์

เทคโนโลยีการล้างด้วยน้ำแบบใหม่นี้มีพื้นฐานมาจากเทคนิคที่ Piyasena เรียกว่า "การโฟกัสแบบอะคูสติก"

“นั่นหมายถึงการใช้คลื่นเสียงเพื่อรวมหรือควบแน่นอนุภาคภายในขอบเขตที่กำหนด” ปิยะเสนากล่าว ในกรณีนี้ การคิดว่าเสียงไม่ใช่ดนตรีเบาๆ หรือบทสนทนา แต่เป็นคลื่นแรงที่ความถี่อัลตราโซนิค ซึ่งสูงกว่าช่วงการได้ยินของมนุษย์จะเป็นประโยชน์ เมื่อนำไปใช้ในพื้นที่จำกัด เช่น ท่อเหล็ก คลื่นเหล่านี้จะผลักอนุภาคขนาดเล็กเข้าหากัน ลองนึกภาพลำโพงที่สะท้อนเม็ดทรายบนชายหาด

ทีมของปิยะเสนาไม่ใช่ทีมแรกที่ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์เพื่อกำจัดขยะพลาสติกออกจากน้ำ ปีที่แล้ว กลุ่มนักวิจัยในอินโดนีเซียได้ทดสอบ "เครื่องฟอกคลื่นเสียง" ที่สามารถกำจัดอนุภาคไมโครพลาสติกขนาดเล็กออกจากตัวอย่างน้ำจืดได้มากถึง 95% (ระบบนี้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพน้อยกว่ามากในน้ำเค็ม) อย่างไรก็ตาม ต่างจากการศึกษาของปิยะเสนา กลุ่มนักวิจัยนี้ได้ทดสอบเฉพาะชิ้นส่วนพลาสติกที่มีความกว้างน้อยกว่า 180 ไมโครเมตรเท่านั้น พวกเขาคาดการณ์ว่าชิ้นส่วนขนาดใหญ่กว่าจะมีพฤติกรรมคล้ายกัน แต่ปิยะเสนาและทีมวิจัยร่วมของเขาพบว่าไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนั้นเสมอไป

“ยิ่ง [พลาสติก] มีขนาดใหญ่เท่าไหร่ ก็ยิ่งมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันมากขึ้นเท่านั้น” ปิยะเสนากล่าว เมื่อแขวนลอยอยู่ในน้ำจืดบริสุทธิ์ ไมโครพลาสติกทุกขนาดจะรวมตัวกันอยู่ตรงกลางท่อเมื่อนักวิจัยเพิ่มปริมาตรอัลตราซาวนด์ ทำให้น้ำสะอาดไหลออกจากท่อด้านข้างได้ แต่เมื่อเติมผงซักฟอกหรือน้ำยาปรับผ้านุ่มลงไปในน้ำ ไมโครพลาสติกขนาดใหญ่ (เส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 180 ถึง 300 ไมโครเมตร) ก็เริ่มรวมตัวกันที่ด้านข้างของท่อ ในกรณีนี้ น้ำในท่อตรงกลางยังคงสะอาด ในขณะที่ด้านข้างยังคงปนเปื้อนพลาสติกอยู่

เพื่อให้มั่นใจว่าพลาสติกทุกขนาดจะถูกกำจัดออกไป ทีมงานได้พัฒนาวงจรการกรองน้ำแบบสองขั้นตอน โดยเริ่มจากการกำจัดไมโครพลาสติกก่อน จากนั้นจึงกำจัดพลาสติกขนาดใหญ่ขึ้นเล็กน้อย วิธีนี้ทำให้พวกเขาสามารถกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่ได้ถึง 82 เปอร์เซ็นต์ และอนุภาคขนาดเล็กกว่าได้มากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์

แต่ก่อนที่พวกเขาจะสามารถนำระบบนี้ไปใช้งาน จริงได้ นักวิจัยจะต้องทำการทดสอบเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย ตัวอย่างเช่น “เราทดสอบระบบนี้ในแหล่งน้ำเพียงแหล่งเดียวเท่านั้น” ปิยะเสนากล่าว แต่ความเข้มข้นของเกลือหรือแร่ธาตุอื่นๆ ที่ละลายอยู่สามารถส่งผลต่อความหนาแน่นของน้ำ ซึ่งเปลี่ยนแปลงวิธีการไหลของไมโครพลาสติกผ่านน้ำ หากต้องการทำความสะอาดความหนาแน่นของน้ำที่แตกต่างกันอย่างมีประสิทธิภาพ ทีมงานจะต้องสามารถคาดการณ์ได้ว่าไมโครพลาสติกจะมีปฏิกิริยาอย่างไร

ที่มา: https://baoquocte.vn/cong-nghe-dang-ngac-nhien-nay-co-the-loai-bo-vi-nhua-khoi-nuoc-uong-284522.html