นักวิทยาศาสตร์จีน พัฒนาเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนจากน้ำทะเลมาเปลี่ยนเป็นพลาสติกชีวภาพย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ พร้อมช่วยลดภาวะกรดในทะเลและขยะตกค้างในระบบนิเวศ

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิทยาศาสตร์จีน (Chinese Academy of Sciences) และมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์แห่งประเทศจีน (University of Electronic Science and Technology of China) เมืองเซินเจิ้น พัฒนาเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนจากน้ำทะเล แล้วเปลี่ยนเป็นพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ วิธีนี้ไม่เพียงช่วยลดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในมหาสมุทรซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะกรดในทะเล แต่ยังสามารถผลิตวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ช่วยลดการพึ่งพาพลาสติกจากพลังงานฟอสซิล และลดขยะตกค้างในระบบนิเวศทางทะเลได้ในระยะยาว

มหาสมุทรเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ไว้มากกว่าชั้นบรรยากาศถึง 50 เท่า การดึงคาร์บอนส่วนนี้มาใช้จึงอาจช่วยลดปัญหาภาวะโลกร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ นักวิจัยจึงออกแบบอุปกรณ์ต้นแบบที่สามารถดักจับคาร์บอนในรูปของไอออนคาร์บอเนตจากน้ำทะเล แล้วเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อใช้ในการสังเคราะห์สารตั้งต้นของพลาสติกชีวภาพ โดยอาศัยกระบวนการทางไฟฟ้าเคมีที่ใช้พลังงานต่ำและไม่สร้างของเสียตกค้าง

การทำงานของเทคโนโลยดักจับคาร์บอนในทะเล แล้วเปลี่ยนเป็นวัสดุใหม่

เมื่อได้คาร์บอนไดออกไซด์จากน้ำทะเลแล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้นำไปใช้สร้างสารเคมีอินทรีย์ที่สามารถนำมาผลิตเป็นพอลิเมอร์ย่อยสลายได้ เช่น พอลิแลกติกแอซิด (PLA) และพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอต (PHA) ซึ่งเป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ในสภาวะธรรมชาติและไม่ทิ้งไมโครพลาสติกในสิ่งแวดล้อม กระบวนการนี้สามารถดำเนินการที่อุณหภูมิปกติ ใช้พลังงานน้อย และไม่ต้องอาศัยแหล่งคาร์บอนจากฟอสซิล

หากขยายขนาดการผลิตได้ในอนาคต เทคโนโลยีนี้จะสามารถดูดซับคาร์บอนจากน้ำทะเลได้ปริมาณมากในแต่ละวัน ช่วยชะลอการเกิดภาวะกรดในมหาสมุทรซึ่งส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตใต้ทะเล เช่น ปะการัง หอย และแพลงก์ตอนที่มีเปลือกแคลเซียม ขณะเดียวกัน พลาสติกชีวภาพที่ผลิตได้สามารถนำไปใช้แทนวัสดุจากปิโตรเลียมในภาคอุตสาหกรรมต่าง ๆ ตั้งแต่บรรจุภัณฑ์ เครื่องมือแพทย์ ไปจนถึงวัสดุก่อสร้างที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

เทคโนโลยีนี้ยังมีศักยภาพในการเป็นส่วนหนึ่งของเศรษฐกิจหมุนเวียนด้านคาร์บอน (Carbon Circular Economy) โดยการดักจับคาร์บอนที่ละลายในน้ำทะเลมาผลิตวัสดุใหม่ แทนที่จะปล่อยให้คาร์บอนสะสมและทำให้น้ำทะเลเป็นกรด การใช้พลังงานไฟฟ้าที่มาจากพลังงานหมุนเวียน เช่น แสงอาทิตย์หรือพลังงานคลื่นทะเล จะช่วยให้กระบวนการนี้เป็นศูนย์การปล่อยคาร์บอนอย่างแท้จริง นักวิจัยกำลังพัฒนาระบบต้นแบบให้มีขนาดเล็กและติดตั้งได้ตามแนวชายฝั่งหรือแท่นขุดเจาะน้ำมันเก่าที่ไม่ได้ใช้งานแล้ว

ในระยะยาว ทีมวิจัยมองว่าเทคโนโลยีนี้จะช่วยลดปัญหาสองด้านพร้อมกัน ทั้งการลดปริมาณคาร์บอนส่วนเกินในทะเล และการลดการผลิตพลาสติกจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของขยะที่ย่อยสลายยากในสิ่งแวดล้อม โดยมุ่งหวังให้มหาสมุทรกลายเป็นแหล่งทรัพยากรคาร์บอนหมุนเวียน ที่สามารถสร้างประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมสีเขียวและช่วยฟื้นฟูสมดุลของระบบนิเวศทางทะเลให้ยั่งยืนต่อไปในอนาคต

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: newatlas, scimex, asiaresearchnews, zmescience
ที่มาภาพ: scimex
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

นักวิทย์เปลี่ยน Ocean Carbon เป็นพลาสติกย่อยสลายได้ ลดขยะและกรดในทะเล