ที่มาและความสำคัญ
จากปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM2.5) ซึ่งเป็นประเด็นทางสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลกระทบรุนแรงต่อสุขภาพอนามัยของประชาชนอย่างต่อเนื่อง ผนวกกับปัญหาการแพร่ระบาดของไวรัสโควิด-19 ทำให้มีความต้องการใช้หน้ากากอนามัย เครื่องฟอกอากาศและแผ่นกรองอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง เพื่อป้องกันผลกระทบต่อสุขภาพจากฝุ่นละอองขนาดเล็กและเชื้อโรค จึงเป็นที่มาของโครงการวิจัยนี้ซึ่งมีวัตถุประสงค์ในการพัฒนาแผ่นกรองอากาศที่มีส่วนผสมจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรที่มีประสิทธิภาพสูงด้วยการปั่นเส้นใยพอลิเมอร์ด้วยไฟฟ้าสถิต หรือเทคนิค Electrospinning โดยการผสมผงถ่านชีวภาพจากซังข้าวโพด (Biochar)และสังกะสีออกไซด์ (ZnO) ที่มีประสิทธิภาพในการดักจับฝุ่นหรือละอองฝอยขนาดเล็กกกว่า 0.3 ไมครอน ได้มากถึง 99.65% และยังสามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียหรือไวรัสที่ผ่านมายังชั้นกรองได้
ผลการดำเนินโครงการ
การเติมถ่านชีวภาพร่วมกับพอลิเมอร์ทำให้เส้นใยนาโนพอลิเมอร์มีความแข็งแรงต่อการทนไฟมากขึ้นและมีความสามารถในการต้านการซึมผ่านไอนํ้าได้ดี นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกรองฝุ่นหรือละอองฝอยขนาดเล็กกว่า 0.3 ไมครอนได้มากถึง 95 % จากแผ่นกรองเส้นใยสังเคราะห์ที่ขายตามท้องตลาดสามารถกรองได้ประมาณ 70% อีกทั้งได้มีการเพิ่มผงสังกะสีออกไซด์ (ZnO) ทำให้สามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียอีโคไลหรือไวรัสที่ผ่านมายังชั้นกรองได้ดีกว่าแผ่นกรองทั่วไปซึ่งจากการประเมินการปลดปล่อยไอออนในระยะเวลา 14 วัน พบว่าไม่มีการหลุดของไอออนสังกะสีออกไซด์ออกจากเส้นใยนาโนพอลิเมอร์ ซึ่งจะสามารถทำให้เส้นใยยังมีความสามารถในการยับยั้งแบคทีเรียได้ นอกจากนี้การประเมินอัตราการย่อยสลายพบว่าเส้นใยนาโนพอลิเมอร์สามารถย่อยสลายได้ในระยะเวลา 5 เดือนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ผลกระทบต่อสังคม
การพัฒนาและผลิตแผ่นกรองอากาศได้เองภายในประเทศด้วยเทคโนโลยีที่เป็นของนักวิจัยไทย จะทำให้ประเทศมีความมั่นคงทางด้านเทคโนโลยีด้านการผลิตแผ่นกรองอากาศ อีกทั้งจะช่วยลดการนำเข้าแผ่นกรองอากาศจากต่างประเทศ ซึ่งในอนาคตอาจจะสามารถต่อยอดเข้ากับอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่มีความจำเป็นจะต้องฟอกหรือกรองอากาศ เช่น อุตสาหกรรมการผลิตไมโครชิพ
ที่มีความจำเป็นจะต้องกรองอากาศให้ปราศจากฝุ่น