ฟองน้ำขัดตัวที่คิดค้นโดยทีมวิจัยของดร. Tran Thi Viet Ha (อายุ 32 ปี) มีคุณสมบัติในการแยกน้ำมันและไมโครพลาสติกออกจากน้ำ ช่วยแก้ปัญหามลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
ในปี 2021 ดร. Tran Thi Viet Ha อาจารย์คณะเทคโนโลยีขั้นสูงและวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเวียดนาม-ญี่ปุ่น (มหาวิทยาลัยแห่งชาติเวียดนาม ฮานอย) และทีมงานของเธอได้เสนอแนวคิดในการสร้างวัสดุที่ไม่ชอบน้ำเป็นพิเศษจากใยบวบเพื่อขจัดน้ำมันและอนุภาคไมโครพลาสติกในน้ำ หลังจากการวิจัยมากกว่า 1 ปี ทีมงานได้สร้างผลิตภัณฑ์โฟมที่ไม่ชอบน้ำเป็นพิเศษซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน ได้แก่ ชั้นฐานและชั้นเคลือบ
ชั้นฐานทำจากใยขัดตัวเก่าธรรมชาติเนื่องจากมีกลุ่มไฮดรอกซิลที่ชอบน้ำ ซึ่งทำให้ใยขัดตัวดูดซับได้ตามธรรมชาติ หลังจากทำความสะอาดแล้ว ให้จุ่มใยขัดตัวและพ่นด้วยชั้นขี้ผึ้งเพื่อให้ใยขัดตัวมีความหยาบกร้าน ขณะเดียวกันก็เปลี่ยนคุณสมบัติจากชอบน้ำเป็นไม่ชอบน้ำ
สารเคลือบทำมาจากขี้ผึ้ง ขี้ผึ้งปาล์ม ขี้ผึ้งถั่ว... ซึ่งเป็นธรรมชาติ 100% และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ฟองน้ำเคลือบแว็กซ์มีคุณสมบัติกันน้ำแต่สามารถดูดซับน้ำมันได้อย่างเต็มที่ นอกจากนี้ยังสามารถดูดซับอนุภาคไมโครพลาสติกที่มีขนาดประมาณ 5 ไมโครเมตรได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากแรงดูดของเส้นเลือดฝอยจากโครงสร้าง 3 มิติและปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิตระหว่างพื้นผิววัสดุและอนุภาคพลาสติก
ใยบวบที่ผ่านการเคลือบแว็กซ์แล้วสามารถกันน้ำได้อย่างสมบูรณ์ ภาพ: ทีมวิจัย
ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าใยบวบมีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำได้ดี โดยมีมุมสัมผัสน้ำมากกว่า 150 องศา ซึ่งเป็นพื้นฐานในการแยกน้ำมันและดักจับอนุภาคไมโครพลาสติกในส่วนผสมของน้ำ
ตามรายงานของทีมวิจัย พื้นผิวจะถือว่าเป็นแบบไม่ชอบน้ำหรือชอบน้ำ โดยพิจารณาจากมุมสัมผัสระหว่างหยดน้ำกับพื้นผิวแข็ง เมื่อมุมสัมผัสมากกว่า 150 องศา พื้นผิวจะกลายเป็นแบบไม่ชอบน้ำอย่างยิ่ง ดังนั้น ฟองน้ำใยบวบจึงแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติแบบไม่ชอบน้ำอย่างยิ่งได้สำเร็จ
ฟองน้ำขัดตัวสามารถดูดซับน้ำมันได้ประมาณ 72-88 กรัมต่อกรัม โดยมีประสิทธิภาพในการแยกน้ำมันและน้ำได้มากกว่า 99% นอกจากนี้ วัสดุนี้ยังแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการดูดซับไมโครพลาสติกสูง โดยได้ไมโครพลาสติกโพลีสไตรีน 381 มิลลิกรัมในน้ำ 569 กรัม ซึ่งเทียบเท่ากับประสิทธิภาพ 99%
ดร.ฮาและเพื่อนร่วมงานได้ทำการวิจัยที่คล้ายกันเกี่ยวกับโฟมอุตสาหกรรม เช่น โฟมโพลียูรีเทน โฟมเมลามีน และวัสดุเคลือบเคมีด้วยวิธีการที่ซับซ้อน ซึ่งเหมาะสำหรับระดับห้องปฏิบัติการเท่านั้น ในขณะเดียวกัน วัสดุขัดตัวและวิธีการเคลือบขี้ผึ้งธรรมชาติก็ได้รับการประเมินว่าสามารถนำไปใช้จริงในระดับที่ใหญ่กว่าได้ “กระบวนการนี้เรียบง่าย มีอุปกรณ์ที่หาได้ง่าย และไม่ต้องใช้เทคโนโลยีสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเวลาในการผลิตที่รวดเร็ว ภายใน 1 ชั่วโมงเท่านั้น” แพทย์หญิงกล่าว
ฟองน้ำขัดตัวสามารถแยกน้ำมันออกจากน้ำได้ ภาพ: ทีมวิจัย
รายงานของธนาคารโลก ในเดือนกรกฎาคม 2022 ประมาณการว่าเวียดนามสร้างขยะพลาสติกบนบกประมาณ 3.1 ล้านตันทุกปี นอกจากไมโครพลาสติกแล้ว น้ำมันยังสามารถไหลลงสู่แหล่งน้ำได้โดยการระบายออกโดยตรงหรือโดยอ้อม และแพร่กระจายสู่สิ่งแวดล้อมผ่านช่องทางต่างๆ ส่งผลให้เกิดปัญหาสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นได้มากมายทั้งต่อมนุษย์และสัตว์
มีการนำวิธีการต่างๆ มาใช้มากมายเพื่อแก้ปัญหานี้ เช่น การเผา การบำบัดด้วยสารเคมี การบำบัดทางชีวภาพ ฯลฯ แต่วิธีการเหล่านี้สามารถก่อให้เกิดมลพิษรองได้ ตัวอย่างเช่น การเผาสามารถช่วยขจัดน้ำมันออกจากน้ำได้ แต่ก็อาจทำให้เกิดมลพิษทางอากาศได้เช่นกัน โดยก่อให้เกิด CO2 และ SO2 ในปริมาณมากหลังจากกระบวนการ
ดร.ฮา กล่าวว่าฟองน้ำใยสังเคราะห์ของกลุ่มนี้สามารถนำมาใช้บำบัดมลภาวะสิ่งแวดล้อมและแก้ไขปัญหาข้างต้นได้ งานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Environmental Technology & Innovation เมื่อเดือนมิถุนายน 2023
รองศาสตราจารย์ ดร. เหงียน มินห์ ฟอง คณะเคมี มหาวิทยาลัย วิทยาศาสตร์ (มหาวิทยาลัยแห่งชาติเวียดนาม ฮานอย) ประเมินว่าน้ำมันและไมโครพลาสติกเป็นมลพิษทางสิ่งแวดล้อม 2 ชนิดที่ก่อให้เกิดความกังวลไม่เพียงแต่ในเวียดนามเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทั่วโลกด้วย มลพิษทางน้ำมันในน้ำผิวดินเป็นปัญหาเร่งด่วน และวัสดุที่ใช้ในการกำจัดมลพิษดังกล่าวต้องมีน้ำหนักเบามากและลอยอยู่บนผิวน้ำได้ ในขณะเดียวกัน ไมโครพลาสติกมีพิษมากกว่าพลาสติกขนาดใหญ่และสามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่า กลุ่มวิจัยของดร. ฮาตั้งเป้าหมายที่จะศึกษาทั้งในปัจจุบันและมีความสำคัญในทางปฏิบัติ
รองศาสตราจารย์ฟองกล่าวว่างานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการบำบัดน้ำมันและไมโครพลาสติกในสภาพแวดล้อมทางน้ำยังคงมีอยู่น้อยมากทั้งในประเทศและต่างประเทศ ปัจจุบันยังไม่มีกลุ่มวิจัยใดที่พัฒนาวัสดุที่สามารถบำบัดทั้งน้ำมันและไมโครพลาสติกในสภาพแวดล้อมทางน้ำได้พร้อมกัน
เธอกล่าวว่าการใช้ใยบวบในการบำบัดมลพิษทางสิ่งแวดล้อมเป็นแนวคิดใหม่และไม่เหมือนใคร เนื่องจากใยบวบเป็นวัสดุธรรมชาติ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และย่อยสลายได้ ใยบวบถูกนำมาใช้ในการศึกษาวิจัยวัสดุในการบำบัดมลพิษอนินทรีย์ เช่น โลหะหนักในน้ำ เนื่องจากใยบวบมีคุณสมบัติที่โดดเด่น เช่น พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ รูพรุนขนาดใหญ่ และน้ำหนักเบามาก ลอยน้ำได้ง่าย
วัสดุที่มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำยิ่งยวดยังดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกด้วย เนื่องจากวัสดุชนิดนี้สามารถดูดซับน้ำมันได้อย่างเฉพาะเจาะจง โดยทั่วไปแล้ว จะใช้กรรมวิธีทางเคมีเพื่อเปลี่ยนวัสดุที่มีรูพรุนให้กลายเป็นพื้นผิวที่มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ
ตามที่ PSG Phuong กล่าวไว้ การใช้ขี้ผึ้งจากธรรมชาติเช่นเดียวกับกลุ่มวิจัยเพื่อปรับเปลี่ยนพื้นผิวของวัสดุถือเป็นแนวคิดที่น่าสนใจซึ่งมีการนำไปประยุกต์ใช้ได้สูง
บิชเทา
การแสดงความคิดเห็น (0)