เส้นใยโพลิเมอร์ผสม MOFsเทคโนโลยีน้ำสะอาด

เทคโนโลยีนํ้าสะอาด

ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติหรือนาโนเทค เป็นองค์กรวิจัยและพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีชั้นนำ ที่มุ่งสร้างคุณประโยชน์ให้กับประเทศและ มนุษยชาติผ่านงานวิจัย พัฒนา ออกแบบและวิศวกรรม และประยุกต์นาโนเทคโนโลยี เพื่อให้เกิดความเป็นเลิศและสามารถถ่ายทอดสู่การใช้ประโยชน์ให้กับภาคการผลิต เพิ่มศักยภาพการแข่งขันของประเทศและยกระดับคุณภาพชีวิตของประชาชน

ซึ่งในปัจจุบัน นาโนเทคพัฒนาเทคโนโลยีด้านการกรอง/บำบัด เพื่อให้ได้นํ้าที่มีคุณภาพเหมาะสม เช่นนํ้าดีสำหรับอุปโภคบริโภค หรือนํ้าทิ้งตามมาตรฐาน สำหรับปล่อยทิ้งแหล่งนํ้าธรรมชาติ รวมทั้งการรี-ไซเคิล นำนํ้ากลับมาใช้ซํ้า โดยมุ่งเน้นเทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (Green technology) รวมทั้งเสนอแนวทางแก้ปัญหา (Solution provider) ที่เหมาะสม และสิ่งสำคัญอีกประการคือมุ่งสร้างพันธมิตรเพื่อบูรณาการร่วมมือในการแก้ปัญหาด้านนํ้าเพื่อตอบโจทย์ที่ท้าทายของประเทศ

จุดเด่นด้านเทคโนโลยีนาโนที่ตอบโจทย์เรื่องนํ้า คือ ขนาด ซึ่งขนาดเล็กในระดับนาโนเมตร ทำให้มีพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูงขึ้น ดังนั้นจึงมีพื้นที่สำหรับดักจับหรือย่อยสลายสารปนเปื้อน (มลสาร) ได้มากขึ้น รวมถึงสมบัติทางพื้นผิว สามารถปรับปรุงพื้นผิวของวัสดุกรองให้มีสมบัติพิเศษ เช่น กรองและยับยั้งเชื้อ หรือพัฒนาชั้นฟิลม์บางบนไส้กรองเพื่อเลือกดักจับเกลือ

ดร.ชลิตา รัตนเทวะเนตร นักวิจัยจากทีมวิจัยนาโนเทคโนโลยีเพื่อสิ่งแวดล้อม กลุ่มวิจัยวัสดุผสมและการเคลือบนาโน นาโนเทค กล่าวว่า วัสดุที่มีรูพรุนขนาดนาโน หรือMOF (Metal-Organic Framework) ที่มีสมบัติดูดซับได้ดี เนื่องจากมีรูพรุนสูงมาก แต่รูพรุนของ MOFs จะมีความโดดเด่นของขนาดรูพรุนที่เท่ากันทุกรู ทุกครั้ง ทำให้สามารถกำหนดการยอมให้สสารวิ่งผ่าน และคัดกรองสสารที่วิ่งผ่าน

“เรามองว่า MOFs สามารถตอบโจทย์ผสานกับเทคโนโลยีเมมเบรน ซึ่งเป็นการกรองสสาร จึงนำพอลิเมอร์เมมเบรน ซึ่งเป็นโลหะโครงข่ายอินทรีย์ มาใส่คุณสมบัติของ MOFs เพื่อเพิ่มคุณสมบัติให้จำเพาะเจาะจงมากขึ้น และพบว่า นวัตกรรมจากเส้นใยโพลิเมอร์ผสม MOFs สามารถกรองกลุ่มสีย้อม ยาปฏิชีวนะ ทำให้สามารถบำบัดนํ้าเสีย นํ้าทิ้งกลุ่มสีย้อมหรือยาได้ดี” นักวิจัยนาโนเทคกล่าว

นอกจากนี้ ทีมวิจัยนาโนเทค ยังทำการทดสอบการแยกนํ้าและน้ำมัน ในกลุ่มของสารละลายอินทรีย์ ที่สามารถต่อยอดการใช้งานในไลน์การผลิตของอุตสาหกรรมปิโตรเคมี เพื่อนำสารละลายราคาสูงที่ต้องการกลับมาใช้ใหม่ หรือจะใช้เพื่อแยกสารเคมีก่อนบำบัด

ดร.ชลิตาชี้ว่า ปัจจุบัน เส้นใยโพลิเมอร์ผสม MOFs วิจัยเสร็จสิ้นแล้ว โดยที่ทีมวิจัยนาโนเทคสามารถขึ้นรูปเอง ผลิตได้เอง โดยปลายทางที่วางเป้าไว้คือ ระบบการกรองที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงสำหรับภาคอุตสาหกรรม พร้อมออกแบบให้เหมาะสมกับภาคอุตสาหกรรมที่มีความต้องการที่หลากหลาย เพื่อตอบโจทย์ความต้องการที่จำเพาะเจาะจงกับสสารที่ต้องการกรองในระดับที่ก้าวหน้ามากขึ้น

“ภาคอุตสาหกรรมตอนนี้ ไม่ได้ใช้เทคโนโลยีเมมเบรน ในการบำบัดมากนัก ด้วยเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่ยังไม่แพร่หลาย และมีต้นทุนสูง แต่เทคโนโลยีเมมเบรนมีประสิทธิภาพสูง และไม่ต้องใช้สารเคมีในการบำบัด ซึ่งจะกลายเป็นของเสียต่อเนื่อง เป็นเทคโนโลยีสะอาดที่ตอบเทรนด์รักษ์โลก” นักวิจัยนาโนเทคทิ้งท้าย 

หน้า 25 หนังสือพิมพ์ฐานเศรษฐกิจ ปีที่ 40 ฉบับที่ 3,554 วันที่ 5 - 7 มีนาคม 2563