เก็บน้ำสะอาดจากไอหมอก นวัตกรรมใหม่แก้น้ำขาดแคลนแม้ในพื้นที่มีมลพิษ

ปัญหาการขาดแคลนน้ำสะอาดถือเป็นอีกหนึ่งปัญหาใหญ่ที่ผู้คนจำนวนมากทั่วโลกต้องประสบ ไม่ว่าจะเป็นปัจจัยจากสภาพภูมิศาสตร์ของพื้นที่ที่อยู่ในเขตแห้งแล้ง การขาดแคลนสาธารณูปโภคพื้นฐาน หรือผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ทำให้หลายภูมิภาคของโลกต้องเผชิญกับภัยแล้งที่เกิดบ่อยขึ้นและรุนแรงขึ้น

อย่างไรก็ตาม ด้วยงานวิจัยปรับปรุงตาข่ายเก็บเกี่ยวน้ำโดยการเคลือบด้วยไทเทเนียมไดออกไซด์โพลีเมอร์ ที่พัฒนาโดยสถาบัน Max Planck Institute for Polymer Research ประเทศเยอรมนี ที่นอกจากจะสามารถรวบรวมความชื้นจากหมอกให้กลั่นตัวเป็นน้ำได้โดยไม่ต้องใช้พลังงานใดๆ ยังสามารถกำจัดสิ่งปนเปื้อนและมลพิษที่ติดมากับไอหมอก ทำให้น้ำที่ได้เป็นน้ำสะอาดเหมาะสำหรับการอุปโภคบริโภค ถือเป็นการปรับปรุงนวัตกรรมที่สามารถก่อประโยชน์ได้อย่างมหาศาล ในการช่วยบรรเทาปัญหาการขาดแคลนน้ำสะอาด โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีมลพิษทางอากาศสูง

Ritwick Ghosh หนึ่งในทีมนักวิจัยที่คิดค้นตาข่ายเก็บเกี่ยวน้ำจากไอหมอกแบบพิเศษ กล่าวว่า การใช้ตาข่ายกลั่นเอาน้ำจากหมอก เป็นหนึ่งในวิธีที่ผู้คนในภูมิภาคแห้งแล้งบนเทือกเขาสูงเช่น แถบทะเลทรายอาตากามาในชิลี และทะเลทรายนามิบตะวันตกเฉียงใต้ของทวีปแอฟริกา ใช้เก็บเกี่ยวน้ำจากสิ่งแวดล้อมกันอยู่แล้ว อย่างไรก็ตามจากปัญหามลพิษทางอากาศที่ส่งผลกระทบอย่างกว้างขวางไปทั่วโลก ทำให้น้ำที่ได้จากหมอกอาจไม่สะอาดปลอดภัยเสมอไป จากการปนเปื้อนสารมลภาวะที่มาพร้อมกับไอหมอก

Ghosh กล่าวว่า งานวิจัยชิ้นนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากวิกฤตคุณภาพอากาศในกรุงนิวเดลี เมืองหลวงของอินเดีย ซึ่งประสบปัญหาหมอกควันพิษรุนแรงหลายต่อหลายครั้ง ด้วยปริมาณฝุ่นควันและมลภาวะที่สะสมตัวอย่างหนาแน่นในอากาศ ทำให้ฝุ่นและมลพิษปนเปื้อนอยู่ในหยดละอองหมอก ดังนั้นเมื่อใช้ตาข่ายกลั่นเอาน้ำจากหมอกที่ปนเปื้อนมลพิษนี้ น้ำที่ได้ก็จะปนเปื้อนฝุ่นและสารมลภาวะไปด้วย

ดังนั้น Ghosh และทีมงานวิจัย จึงได้คิดหาวิธีใหม่ๆ ที่จะกำจัดสิ่งปนเปื้อนในน้ำที่ได้จากหมอก โดยประยุกต์เอากระบวนการทางเคมีที่เรียกว่า Photocatalysis หรือ การเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง ที่ทำให้โลหะบางชนิดทำปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นๆ ให้สลายไป เมื่อได้รับการกระตุ้นด้วยช่วงแสงที่เฉพาะเจาะจง

ทีมนักวิจัยจึงได้ทดลองปรับปรุงตาข่ายเก็บเกี่ยวน้ำ โดยการเคลือบไทเทเนียมไดออกไซด์โพลีเมอร์บนตาข่ายโลหะที่ใช้กลั่นน้ำจากหมอก ซึ่งผลการทดลองพบว่า ไม่เพียงแค่ตาข่ายเคลือบจะมีประสิทธิภาพในการกลั่นน้ำจากหมอกเหนือกว่าตาข่ายโลหะแบบธรรมดาราว 8% แต่ยังสามารถสลายสิ่งปนเปื้อนจนได้น้ำบริสุทธิ์ได้ถึง 91% โดยไม่ต้องใช้พลังงานใดๆ

“จุดเด่นของไททาเนียมไดออกไซด์คือ มันสามารถถูกกระตุ้นโดยแสงแดด ดังนั้นข้อดีคือเราไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานใดๆ เลยในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนในน้ำจากไอหมอก ยิ่งไปกว่านั้นไททาเนียมไดออกไซด์ยังคงคงสภาพถูกกระตุ้นอยู่ได้ แม้หลังจากพระอาทิตย์ตกไปแล้ว” Ghosh กล่าวเสริม

Zuankai Wang หัวหน้าทีมนักวิจัยด้านการออกแบบวิศวกรรมที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ ประจำมหาวิทยาลัย Hong Kong Polytechnic University ให้ความเห็นว่า งานวิจัยชิ้นนี้ถือเป็นการปรับปรุงนวัตกรรมครั้งสำคัญที่ช่วยพัฒนาศักยภาพให้การกลั่นเอาน้ำจากไอหมอกสามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

“ผมเชื่อว่าตาข่ายเก็บเกี่ยวน้ำจากหมอกแบบพิเศษนี้มีคุณประโยชน์มหาศาลที่จะทำหน้าที่เป็นแหล่งน้ำสะอาดสำหรับชุมชนท้องถิ่น โดยเฉพาะชุมชนในพื้นที่ขาดแคลนน้ำที่มีหมอกบ่อยครั้งแต่คุณภาพอากาศย่ำแย่ เพราะอุปกรณ์นี้สามารถเก็บเกี่ยวน้ำออกจากไอหมอกและชำระล้างการปนเปื้อนในน้ำที่ได้ไปพร้อมๆ กัน” Wang กล่าว

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

• เตรียมพร้อมรับมือภัยแล้ง ส่อง 5 วิธีประหยัดน้ำง่ายๆ ที่คุณทำได้ที่บ้าน

• หรือแล้งนี้ต้องพึ่งน้ำทะเล รู้จักเทคโนโลยีเปลี่ยนน้ำทะเลให้เป็นน้ำจืด

• ระวังค่าความกระด้าง นักวิชาการเตือนยังน้ำประปาไทยยังดื่มไม่ได้

ที่มา: Eos