ผงอนุภาคโลหะชนิดใหม่ ช่วยให้น้ำดื่มได้เพียงนำไปตากแดด 60 วินาที

น้ำถือเป็นปัจจัยหลักสำคัญในการใช้ชีวิตโดยเฉพาะส่วนที่ใช้ในการบริโภค สำหรับในเมืองใหญ่ที่มีโครงสร้างพื้นฐานดีเยี่ยมคงไม่มีปัญหานัก แต่ในพื้นที่ห่างไกลหรือแถบชนบทหลายครั้งจำเป็นต้องพึ่งพาแหล่งน้ำธรรมชาติ นำไปสู่ปัญหาในการใช้งานและการตั้งคำถามในแง่ความสะอาด

 

          จริงอยู่เราอาจคิดค้นกรรมวิธีทำน้ำสะอาดขึ้นมามากมายแต่หลายครั้งอาจทำได้ไม่สะดวกนัก แม้เราจะสามารถใช้ความร้อนในการต้มถึงจุดเดือดเพื่อฆ่าเชื้อ หรืออาศัยการกรองผ่านชั้นหินและถ่านเพื่อดูดกลิ่นและขจัดสารแขวนลอย แต่ทั้งหมดล้วนมีกรรมวิธียุ่งยาก ต้องอาศัยเวลาและอุปกรณ์ในการจัดเตรียมค่อนข้างมาก

 

          นำไปสู่การคิดค้นผงชนิดใหม่ซึ่งมีคุณสมบัติฆ่าเชื้อและทำให้น้ำสะอาดดื่มได้จากการนำไปตากแดดเพียง 60 วินาที

 

 

ผงอนุภาคโลหะที่ช่วยให้น้ำสะอาดใน 60 วินาที

 

          ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก Stanford University และ SLAC National Accelerator Laboratory จากการพัฒนาผงอนุภาคโลหะชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติในการทำให้น้ำสะอาดจนดื่มได้ในเวลา 60 วินาที โดยอาศัยกรรมวิธีเรียบง่ายที่สุดอย่างการนำน้ำไปตากแดด

 

          อันที่จริงแนวทางการใช้แสงแดดช่วยฆ่าเชื้อแบคทีเรียภายในน้ำไม่ใช่เรื่องใหม่ สามารถทำได้ทั่วไปและเป็นวิธีที่ทำได้ง่ายมาก ข้อจำกัดสำคัญมีเพียงการตากแดดฆ่าเชื้อนี้จำเป็นต้องนำน้ำใส่ภาชนะใส แล้วนำไปวางบนพื้นที่แดดจัดเป็นเวลาไม่ต่ำกว่า 6 ชั่วใมง ซึ่งถือเป็นระยะเวลาที่นานเกินจนไม่น่านำมาใช้งานนัก

 

          นำไปสู่การคิดค้นผงอนุภาคโลหะชนิดใหม่ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการฆ่าเชื้อและขจัดสารตกค้างออกจากน้ำใน 1 นาที

 

          ผงอนุภาคโลหะมีส่วนประกอบจากอะลูมิเนียมออกไซด์, โมลิบดีนัมซัลไฟด์, ทองแดง และเหล็กออกไซด์ เมื่อทำการนำผงชนิดนี้ผสมน้ำแล้วนำไปตากแดด โมลิบดีนัมซัลไฟด์และทองแดงจะดูดซับโฟตอนจากแสง ทำหน้าที่เป็นสารกึ่งตัวนำช่วยให้โลหะปล่อยอิเล็กตรอน นำไปสู่ปฏิกิริยาไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และไฮดรอกซิลจนสามารถฆ่าแบคทีเรียได้

 

          ผลการทดลองพบว่าผงอนุภาคโลหะที่ถูกนำมาทดสอบที่อุณหภูมิห้องในจำนวนเพียงเล็กน้อย สามารถฆ่าเชื้ออีโคไลที่มีระดับการปนเปื้อนสูงภายในน้ำปริมาณ 200 มิลลิลิตรได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลังรอให้สารแขวนลอยในน้ำตกตะกอน กระบวนการนี้จะทำให้น้ำปนเปื้อนสามารถอยู่ในสถานะพร้อมดื่มได้โดยอาศัยระยะเวลาเพียงนาทีเดียว

 

          ด้วยส่วนผสมที่มีโลหะเป็นหลัก ทำให้อาศัยเพียงแม่เหล็กก็สามารถแยกอนุภาคเหล่านี้ออกจากน้ำได้โดยง่าย สะดวกต่อการรวบรวมและนำกลับมาใช้ใหม่ สามารถนำมาใช้ซ้ำโดยยังคงประสิทธิภาพมากถึง 30 ครั้ง นอกจากนี้วัตถุดิบในการผลิตผงอนุภาคนี้ยังหาง่ายจึงทำให้มีต้นทุนต่ำ พร้อมสำหรับผลิตในการใช้งานทั่วไป

 

 

คุณสมบัติที่จะช่วยแก้ปัญหาขาดแคลนน้ำในอนาคต

 

          ในด้านคุณสมบัติผงอนุภาคโลหะนี้ถือเป็นหนึ่งในด้านการทำน้ำสะอาด ไม่จำเป็นต้องเก็บรวบรวมอุปกรณ์มาทำไส้กรองให้ยุ่งยาก ไม่ต้องสิ้นเปลืองพลังงานในการทำให้เดือด เพียงแค่ใส่แล้วนำไปตากแดดเพียงไม่กี่วินาทีก็พร้อมนำไปใช้ในการบริโภค สะดวกอย่างยิ่งสำหรับการทำกิจกรรมกลางแจ้งหรือนักท่องเที่ยวที่ชื่นชอบการลุยธรรมชาติ

 

          แต่อันที่จริงประโยชน์ของผงอนุภาคโลหะนี้สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายกว่านั้น โดยเฉพาะในพื้นที่ห่างไกลและขาดแคลนน้ำหลายแห่ง บางครั้งพวกเขาไม่สามารถเข้าถึงและใช้ประโยชน์จากแหล่งน้ำในพื้นที่ได้มากนัก แม้จะมีกรรมวิธีในการผลิตน้ำสะอาดก็ยังขาดความสะดวก แตกต่างจากการใช้ผงอนุภาคโลหะที่จะช่วยแก้ปัญหาเหล่านั้นในพริบตา

 

          นอกจากพื้นที่แห้งแล้งทุรกันดารซึ่งขาดแคลนน้ำสะอาดแล้ว อีกหนึ่งพื้นที่เป้าหมายของทีมวิจัยคือ โรงงานหรือโรงบำบัดน้ำขนาดใหญ่ ที่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการในการทำน้ำสะอาดออกก่อนนำกลับสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ โดยอาศัยเพียงผงอนุภาคโลหะและรังสียูวีตลอดกระบวนการ

 

          นี่จะช่วยลดขั้นตอนและต้นทุนในการบำบัดน้ำเสียลงมาก โดยเฉพาะเมื่อผงโลหะนี้มีต้นทุนทางการผลิตต่ำและสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้หลายครั้ง ช่วยให้สามารถคืนน้ำสะอาดเข้าสู่วัฏจักรหมุนเวียนน้ำเป็นอย่างดี เป็นอีกหนึ่งแนวทางที่จะมีส่วนช่วยในการรักษาสิ่งแวดล้อมด้วยเช่นกัน

 

          แน่นอนการพัฒนาผงอนุภาคโลหะยังไม่หมดลงเท่านี้ หลังประสบความสำเร็จในการทดสอบกับเชื้ออีโคไลแล้ว พวกเขาตั้งเป้าให้ผงโลหะมีคุณสมบัติในการขจัดสารปนเปื้อนชนิดอื่น เช่น ปรสิต, โปรโตซัส, ไวรัส ไปจนสารอันตรายในน้ำทุกชนิด เพื่อให้รองรับการใช้งานในทุกภูมิภาคทั่วโลก

 

          ทางทีมวิจัยคาดหวังว่าผงอนุภาคโลหะที่พวกเขาทำการคิดค้น จะช่วยแก้ปัญหาสำคัญของประชากรโลกที่กว่า 30% ที่ไม่มีโอกาสในการเข้าถึงน้ำสะอาด บรรเทาปัญหาการขาดแคลนน้ำที่อาจจะเกิดขึ้นจากผลกระทบของสภาพอากาศสุดขั้วที่ทวีความรุนแรงมากขึ้นในอนาคต

 

 

 

          ถือเป็นความสำเร็จอันน่ายินดีเป็นคุณูปการอย่างยิ่งต่อมนุษยชาติ เพราะอย่างไรเราก็ปฏิเสธไม่ได้ว่าน้ำคือสิ่งจำเป็นต่อการมีชีวิต อีกทั้งยังสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ในทุกระดับและภาคส่วน ตั้งแต่ในด้านการบริโภค, สิ่งแวดล้อม, อุตสาหกรรม ไปจนการท่องเที่ยว ซึ่งจะช่วยเพิ่มคุณภาพชีวิตของผู้คนอีกมาก

 

          นี่จึงถือเป็นสิ่งประดิษฐ์น่าสนใจที่เชื่อว่าทุกท่านน่าจะตั้งตารอให้ถูกผลักดันออกมาใช้งานโดยเร็ว

 

 

 

 

          ที่มา

 

          https://news.stanford.edu/2023/05/18/new-technology-uses-ordinary-sunlight-disinfect-drinking-water/

 

          https://www.nature.com/articles/s44221-023-00079-4