เทคโนโลยีใหม่ที่ช่วยให้เราขจัดไมโครพลาสติกอย่างยั่งยืน

พิษภัยจากไมโครพลาสติกนับเป็นอีกหนึ่งปัญหาน่ากังวลใจปัจจุบัน กับการเข้าไปปนเปื้อนอย่างกว้างขวางไม่ว่าจะสิ่งแวดล้อม พืช สัตว์ รวมถึงคนเรา ทุกภาคส่วนตั้งแต่ใหญ่ไปจนเล็กสุดล้วนถูกไมโครพลาสติกเจือปน แทรกซึมไปถึงระดับเซลล์และกระบวนการทำงานในร่างกาย

 

          นอกจากผลกระทบทางสุขภาพที่เริ่มมีผลการวิจัยออกมาพูดถึงแล้ว การปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมยังอาจก่อให้เกิดการสะสมของแบคทีเรียและเชื้อโรคซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพ การปนเปื้อนไมโครพลาสติกจึงจัดเป็นอีกหนึ่งปัญหาที่ต้องได้รับความสนใจและแก้ไขโดยด่วน

 

          นี่เองจึงนำไปสู่การคิดค้นเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อมเพื่อการขจัดและรับมือการเกิดไมโครพลาสติก

 

 

ไมโครบอทที่ขจัดไมโครพลาสติกออกจากน้ำ

 

          ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก Brno university of technology สาธารณรัฐเช็ก กับแนวคิดในการพัฒนาไมโครบอท สำหรับกำจัดสารเจือปนและสิ่งสกปรกภายในน้ำ กลายเป็นหุ่นยนต์ขนาดจิ๋วที่สามารถขจัดไมโครพลาสติกและแบคทีเรียออกจากน้ำไปพร้อมกัน

 

          ไมโครบอทที่ถูกคิดค้นมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางอยู่ที่ 2.8 ไมโครเมตร ภายในติดตั้งอนุภาคแม่เหล็กระดับไมโคร Dynabead ซึ่งมีใช้งานทั่วไปตามห้องทดลองทางวิทยาศาสตร์ โดยแต่ละอนุภาคจะมีการติดตั้งเส้นใยโพลิเมอร์ประจุบวก คอยทำหน้าที่ดักจับไมโครพลาสติกและแบคทีเรียภายในน้ำ

 

          วิธีใช้งานก็เรียบง่ายเพียงนำไมโครบอทจำนวนหนึ่งกระจายลงไปในน้ำ เมื่อได้รับการกระตุ้นจากสนามแม่เหล็กภายนอกไมโครบอทจะเริ่มยึดเกาะกับไมโครพลาสคติกภายในน้ำ สารแขวนลอยขนาดจิ๋วจะถูกดักจับให้มารวมตัวกันในเส้นใยโพลิเมอร์โดยอัตโนมัติ จากนั้นเพียงอาศัยแม่เหล็กดูดไมโครบอทกลับขึ้นมาก็เป็นอันเสร็จสิ้น

 

          จากการทดสอบเมื่อนำไปใช้ในการดักจับไมโครพลาสติกและแบคทีเรียในน้ำเป็นเวลา 30 นาที พบว่าไมโครบอทสามารถขจัดไมโครพลาสติกที่เจือปนอยู่ในน้ำลงไปมาก พร้อมดักจับและขจัดแบคทีเรียออกจากน้ำไปได้มากถึง 80%

 

          นอกจากนี้หลังเสร็จสิ้นการใช้งานเมื่อนำไปผ่านอัลตราซาวนด์เพื่อขจัดไมโครพลาสติกออก รวมถึงฉายรังสีอัลตราไวโอเล็ตเพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่เกาะอยู่ ไมโครบอทก็พร้อมสำหรับการนำกลับมาใช้ซ้ำ พร้อมสำหรับใช้ในการขจัดไมโครพลาสติกและเชื้อแบคทีเรียอีกครั้ง

 

          โดยทางทีมวิจัยคาดว่าไมโครบอทนี้จะพร้อมให้ใช้งานจริงภายในเวลา 5 – 10 ปีข้างหน้า

 

 

สู่พลาสติกชนิดใหม่ที่ไม่ก่อให้เกิดไมโครพลาสติก

 

          จริงอยู่กระบวนการกำจัดและคัดแยกไมโครพลาสติกออกจากสิ่งแวดล้อมนับเป็นเรื่องจำเป็น แต่เราเองก็ทราบดีว่าพลาสติกอยู่ร่วมกับทุกส่วนในชีวิตประจำวัน ต่อให้สามารถขจัดไมโครพลาสติกออกจากธรรมชาติหมด แต่หากไม่จัดการต้นเหตุปัญหาก็จะกลับมาเกิดซ้ำอีกครั้ง

 

          นำไปสู่การค้นคว้าจากทีมวิจัยแห่ง University of California กับการคิดค้นพัฒนาพลาสติกชนิดใหม่ที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม โดยอาศัยวัตถุทางชีวภาพที่ย่อยสลายได้อย่างสาหร่าย นำไปสู่พลาสติกชนิดใหม่ที่สามารถย่อยสลายได้แม้แตกตัวออกเป็นไมโครพลาสติกภายในเวลา 7 เดือน

 

          เราทราบกันดีว่าพลาสติกเป็นวัสดุที่เกิดขึ้นจากน้ำมัน ด้วยเหตุนี้ทางทีมวิจัยจึงเกิดแนวคิดนำน้ำมันชีวภาพ เช่น น้ำมันสาหร่าย มาใช้ทดแทนน้ำมันเชื้อเพลิงเพื่อการผลิตพลาสติก โดยเริ่มจากการขึ้นรูปน้ำมันเหล่านี้ให้เป็นวัสดุโพลิเมอร์แล้วนำไปผลิตเป็นพลาสติกทดแทนในที่สุด

 

          จากการทดสอบอัตราการย่อยสลาย เมื่อนำพลาสติกชนิดนี้ไปโปรยลงบนหน้าดินให้อยู่ในลักษณะปุ๋ยหมักและละลายลงไปในน้ำ พบว่าไมโครพลาสติกที่ใส่ลงไปเกิดการย่อยสลายทางชีวภาพไปถึง 97% ในระยะเวลา 200 วัน หรือราว 7 เดือน โดยอาศัยเพียงจุลินทรีย์ที่อยู่ตามธรรมชาติเท่านั้น

 

          นี่จึงเป็นจุดเด่นของพลาสติกชนิดนี้ คุณสมบัติในการย่อยสลายหลังการใช้งานในเวลาไม่กี่เดือน ไม่จำเป็นต้องเก็บกลับหรือนำมาผ่านขั้นตอนกรรมวิธีจัดการขยะโดยเฉพาะ เพียงปล่อยไว้ก็จะเกิดการสลายตัวตามธรรมชาติไปเอง ช่วยลดปัญหาขยะและไมโครพลาสติกเจือปนในสิ่งแวดล้อม

 

          อีกหนึ่งจุดเด่นของพลาสติกจากสาหร่ายของพวกเขาคือ กระบวนการและเครื่องมือที่ใช้ในการผลิตพลาสติก สามารถใช้งานอุปกรณ์การผลิตรุ่นเดิมได้อย่างราบรื่น จึงไม่กระทบต่อภาคอุตสาหกรรมหากต้องการจะเปลี่ยนมาใช้งาน ช่วยลดภาระค่าใช้จ่ายและสร้างจูงใจให้สามารถเข้าถึงได้ง่ายขึ้น

 

          จริงอยู่ในส่วนการใช้งานจริงอาจต้องอาศัยเวลาอีกพักใหญ่ แต่ทางทีมวิจัยก็ได้ร่วมมือกับอีกหลายบริษัทในการแปรรูปพลาสติกชนิดนี้ให้พร้อมสำหรับการนำไปใช้งานจริง โดยจะมีการนำพลาสติกชนิดนี้มาใช้ในการผลิตผ้าเส้นใยสังเคราะห์กันน้ำและเคสโทรศัพท์มือถือต่อไป

 

 

 

 

          จริงอยู่การพัฒนาเทคโนโลยีถือเป็นความหวังสำคัญในการแก้ไขปัญหาไมโครพลาสติกปนเปื้อน แต่เราก็จำต้องมองหาแนวทางในการแก้ปัญหาในปัจจุบันด้วยเช่นกัน โดยอาจเริ่มจากลดการใช้งานวัสดุพลาสติกหรือใช้งานเท่าที่จำเป็น เพื่อบรรเทาปัญหาไมโครพลาสติกที่ทวีความรุนแรงขึ้นทุกวัน

 

          เพราะต่อให้มีแนวรับมือปัญหาสักแค่ไหนแต่ถ้าไม่จัดการที่ต้นเหตุก็ไม่สามารถแก้ไขได้อยู่ดี

 

 

 

          ที่มา

 

          https://www.acs.org/pressroom/presspacs/2024/may/swarms-of-miniature-robots-clean-up-microplastics-and-microbes-simultaneously-video.html

 

          https://today.ucsd.edu/story/biodegradable-microplastics