เครื่องกรองน้ำกำจัดไมโครพลาสติกออกจากน้ำดื่มจากฝีมือเด็กนักเรียนมัธยมฯ ปลายในรัฐเวอร์จิเนีย กรองน้ำได้ประมาณ 1 ลิตรต่อครั้ง ได้น้ำดื่มสะอาด ราคาประหยัด
รู้หรือไม่ ? ทุกวันนี้เราอาจกำลังดื่มพลาสติกเข้าไปโดยไม่รู้ตัว! แต่ความกังวลนี้กำลังจะหมดไป เมื่อ Mia Heller เด็กมัธยมฯ ปลายสุดอัจฉริยะจากรัฐเวอร์จิเนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ปฏิวัติวงการด้วยการประดิษฐ์ “เครื่องกรองน้ำไร้แผ่นกรอง” ที่สามารถดักจับไมโครพลาสติกขนาดจิ๋วได้สูงถึง 96%
นวัตกรรมนี้ไม่เพียงแต่ทรงพลัง แต่ยังมาพร้อมระบบหมุนเวียนตัวเองที่ช่วยแก้ปัญหาการอุดตันและลดการสร้างขยะจากไส้กรองพลาสติกแบบเดิม ๆ ถือเป็นจุดเปลี่ยนครั้งสำคัญที่ทำให้เทคโนโลยีการกรองน้ำระดับโลกกลายเป็นเรื่องที่ทุกคนเข้าถึงได้ในราคาประหยัด มาทำความรู้จักกับสิ่งประดิษฐ์เปลี่ยนโลกชิ้นนี้ ที่จะทำให้ทุกหยดน้ำที่คุณดื่ม ปลอดภัยและยั่งยืนกว่าที่เคย!
แรงบันดาลใจจากมลพิษในน้ำดื่ม
ความสนใจเกี่ยวกับการบำบัดน้ำของ Mia Heller เกิดจากการอ่านหนังสือพิมพ์ท้องถิ่นเกี่ยวกับมลพิษในน้ำดื่มแถวละแวกบ้าน ที่ทดสอบพบสาร PFAS และไมโครพลาสติกในระดับสูง ซึ่งไม่ได้มีการสนับสนุนเงินในการกรองน้ำจากภาครัฐ ทุกครัวเรือนต้องดูแลตัวเอง และหลังจากมีการติดเครื่องกรองน้ำที่บ้าน ได้สังเกตว่าต้องเปลี่ยนแผ่นกรองน้ำอยู่บ่อยครั้ง Mia Heller จึงเริ่มมองหาวิธีการลดต้นทุน และการบำรุงรักษา
ไอเดียสุดบรรเจิดจากเด็กอายุ 18 ปี
แนวคิดหลักของนักเรียนวัย 18 ปี เริ่มต้นครั้งแรกในฤดุใบไม้ผลิปี 2024 และลงมือทำจริงจังในฤดูร้อนถัดมาในปี 2025 ซึ่งห้องทดลองคือโรงรถและห้องครัว ต้นแบบที่ใช้งานได้จริงเริ่มแรก คือ ภาชนะที่มีระบบกรองด้านในซึ่งเรียกว่าหลอดขยายหมุนได้ โดยใช้น้ำมันแม่เหล็กที่ใช้ซ้ำได้ หรือ ferrofluid เพื่อจับกับอนุภาคไมโครพลาสติกอย่างเลือกสรรขณะที่น้ำไหลผ่านระบบกรอง อุปกรณ์ต้นแบบนี้สามารถกรองไมโครพลาสติกออกจากน้ำได้สำเร็จใน 2 ขั้นตอนง่าย ๆ แต่ยังคงต้องมีการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องอยู่ เนื่องจากไม่ได้รีไซเคิลเฟอร์โรฟลูอิดโดยอัตโนมัติ
ระบบที่ทำความสะอาดในตัว และนำวัสดุกลับมาใช้ใหม่ได้
แค่กรองน้ำได้ยังไม่พอ จึงมีการทดลองต่อมา ซึ่งอุปสรรคที่พบคือการหาวิธีการจัดวางอุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อให้ ferrofluid ซึ่งเป็นของเหลวที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ สามารถไหลเข้าไปในห้องพักน้ำหรือช่องว่างภายในอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อสำรองน้ำด้านบนได้โดยไม่ติดขัด นอกจากกระแสการไหลของเฟอร์โรฟลูอิดแล้ว กระบวนการแยกด้วยแม่เหล็กและการนำเฟอร์โรฟลูอิดกลับคืนมาก็จำเป็นต้องทำงานร่วมกันเป็นระบบเดียว ซึ่งหลังจากการทดลองประมาณ 5 ครั้ง ก็พบกับวิธีที่ดีสุด จนออกมาเป็นอุปกรณ์ต้นแบบที่สมบูรณ์ มีขนาดประมาณถุงแป้งมาตรฐาน ประกอบไปด้วย 3 โมดูล ทำหน้าที่กักเก็บน้ำเสีย เก็บของเหลวเฟอร์โรฟลูอิดที่มีส่วนผสมของน้ำมันแม่เหล็ก และใช้สนามแม่เหล็กดึงไมโครหลาสติกออกจากน้ำและของเหลวเฟอร์โรฟลูอิดจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในระบบวงปิด ตามลำดับโมดูล
กำจัดไมโครพลาสติกออกจากน้ำที่ปนเปื้อนได้เกือบ 96%
อุปกรณ์ต้นแบบที่ทำจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ นอกจากทำให้น้ำบริสุทธิ์ขึ้น ยังสามารถนำของเหลวเฟอร์โรฟลูอิดกลับมาใช้ใหม่ได้ประมาณ 87% และยังพบว่าต้นแบบนี้สามารถกำจัดไมโครพลาสติกออกจากน้ำที่ปนเปื้อนได้เกือบ 96% ซึ่งระบบกรองน้ำที่พัฒนาขึ้นนี้ ถือเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพแทนเทคโนโลยีการกรองที่มีอยู่ และในภูมิภาคที่เผชิญกับอุปสรรคในการเข้าถึงน้ำสะอาด ระบบนี้อาจกลายเป็นวิธีการแก้ไขปัญหามลพิษทางน้ำได้
เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร
ที่มาข้อมูล: techspot, isef, smithsonianmag, logos-pres
ที่มาภาพ: isef และ Self-Recycling System for Microplastic Removal (ENEV053)
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
