ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก
นวัตกรรมเปลี่ยนขวดพลาสติก เป็น “วัสดุนาโนขั้นสูง” ดักจับและกักเก็บ “คาร์บอนไดออกไซด์”
เทคโนโลยี

นวัตกรรมเปลี่ยนขวดพลาสติก เป็น “วัสดุนาโนขั้นสูง” ดักจับและกักเก็บ “คาร์บอนไดออกไซด์”

จิราภพ ทวีสูงส่ง06 ก.ย. 662 นาที06 ก.ย. 66

ปัจจุบัน มีปริมาณการใช้ขวดน้ำที่ทำจาก พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) เพิ่มสูงขึ้นจนทำให้เกิด “ขยะขวดพลาสติก” สู่การคิดค้น นวัตกรรมเปลี่ยนขวดพลาสติก ให้กลายเป็น “วัสดุนาโนขั้นสูง” หรือ MOFs

ขนาดตัวอักษร

ปัจจุบัน มีปริมาณการใช้ขวดน้ำที่ทำจาก พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (Polyethylene Terephthalate: PET) เพิ่มสูงขึ้นจนทำให้เกิด “ขยะขวดพลาสติก” เป็นจำนวนมหาศาล สู่การคิดค้น นวัตกรรมเปลี่ยนขวดพลาสติก ให้กลายเป็น “วัสดุนาโนขั้นสูง” หรือ MOFs (วัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์) ใช้ดักจับและกักเก็บ “คาร์บอนไดออกไซด์” (CO2)

โดยแนวคิดการสังเคราะห์วัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ (Metal organic frameworks: MOFs) ของทีมวิจัยนาโนเทคโนโลยีเพื่อสิ่งแวดล้อม (ENV) ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ สวทช. จะนำขวดพลาสติกใช้แล้ว (rPET) มาเป็นแหล่งของออร์แกนิก ลิแกนด์* (ligand) โดยเน้นการสังเคราะห์แบบยั่งยืน ขยายขนาดได้ การผ่านกระบวนการเคมีสีเขียว และชุดระบบปฏิกรณ์การไหลแบบต่อเนื่องด้วยระบบ Continuous flow

ทั้งนี้ ชุดระบบปฏิกรณ์การไหลแบบต่อเนื่อง (Flow reactor system set) คือเครื่องต้นแบบที่ทีมวิจัยออกแบบและพัฒนาขึ้นเองเพื่อใช้ในการสังเคราะห์ MOFs จนประสบความสำเร็จ โดยได้ศึกษาทดลองสังเคราะห์ในรูปแบบต่าง ๆ เพื่อให้ได้วิธีการสังเคราะห์ที่ดีที่สุด จนได้ข้อสรุปว่ากระบวนการสังเคราะห์ด้วยระบบ Continuous flow ให้ประสิทธิภาพ และประสิทธิผลที่ดี เหมาะสำหรับการขยายขนาดการสังเคราะห์เพื่อไปสู่อุตสาหกรรมการผลิต MOFs

สำหรับการนำ rPET มาใช้เป็นออร์แกนิก ลิแกนด์ (ligand) ในการสังเคราะห์วัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ (MOFs) นั้น จะต้องมีความเชี่ยวชาญในด้านการสังเคราะห์ MOFs นำมาผนวกกับการพัฒนาความรู้ด้านการย่อยพลาสติกให้เป็นสารตั้งต้น (Monomers) เพื่อให้สามารถนำเอาขยะพลาสติกมาแปรรูปให้เป็นวัสดุมูลค่าสูงขึ้น (Value-added materials)

โดย MOFs นั้นจะเป็นวัสดุที่มีรูพรุนสูง (คล้ายฟองน้ำ) ทำหน้าที่เป็นตัวดูดซับที่ดี สามารถนำมาขึ้นรูปและใช้เป็นตัวดูดซับในการบำบัดสิ่งแวดล้อม รวมถึง “คาร์บอนไดออกไซด์” (CO2) โดยในปี 2019 The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) ได้จัดให้ MOFs เป็น 1 ใน 10 กลุ่มเทคโนโลยีใหม่ในสาขาเคมีที่สามารถนำพาโลกสู่ความยั่งยืน

*ลิแกนด์ คือไอออนหรือโมเลกุลที่ล้อมรอบอะตอมกลาง ที่สามารถจะเชื่อมต่อกับอะตอมหรือ ไอออนกลาง โดยทั่วไปจะเป็นโลหะ ซึ่งจะเชื่อมต่อ ด้วยพันธะโคออร์ดิเนต โควาเลนต์ เช่น CO, NH3, H2O เป็นต้น

--------------------------
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech


แหล่งข้อมูลอ้างอิง : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)

บทความที่เกี่ยวข้อง

ใช้ประโยชน์ในทางสันติ ไทย-เมียนมาร่วมใช้เทคโนโลยีสำรวจโลก จัดการสิ่งแวดล้อม-รับมือภัยพิบัติเทคโนโลยี

ใช้ประโยชน์ในทางสันติ ไทย-เมียนมาร่วมใช้เทคโนโลยีสำรวจโลก จัดการสิ่งแวดล้อม-รับมือภัยพิบัติ

เทคโนโลยีสำรวจโลก (Earth Observation Technology) คือการใช้เครื่องมือ เช่น ดาวเทียม และกล้องพิเศษเพื่อเก็บข้อมูลพื้นผิวโลก น้ำ และอากาศ ข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้เราเข้าใจสภาพอากาศ ภัยธรรมชาติ และการใช้ประโยชน์จากพื้นที่ต่าง ๆ ได้ดีขึ้น

06 ส.ค. 69|12 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
ก้าวสำคัญ! ครั้งแรกของไทย ส่ง “CE-7 MATCH” อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ ร่วมสำรวจดวงจันทร์ 24 ส.ค. นี้เทคโนโลยี

ก้าวสำคัญ! ครั้งแรกของไทย ส่ง “CE-7 MATCH” อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ ร่วมสำรวจดวงจันทร์ 24 ส.ค. นี้

24 ส.ค. นี้ เรามีนัดกัน! ร่วมเป็นสักขีพยาน ประเทศไทยส่งอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ “CE-7 MATCH” (อ่านว่า ฉางเอ๋อ 7 แมตช์) ซึ่งออกแบบและพัฒนาโดยคนไทย ได้รับคัดเลือกให้เข้าร่วมภารกิจสำรวจดวงจันทร์เป็นครั้งแรก

06 ส.ค. 69|16 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
เปิดแผนสร้างฐานดวงจันทร์จีน ไทม์ไลน์ก่อสร้างไล่เลี่ยกับอเมริกา ใครจะชนะศึกอวกาศในครั้งนี้?เทคโนโลยี

เปิดแผนสร้างฐานดวงจันทร์จีน ไทม์ไลน์ก่อสร้างไล่เลี่ยกับอเมริกา ใครจะชนะศึกอวกาศในครั้งนี้?

ณ ตอนนี้น้ำแข็งบนผิวดวงจันทร์ก็ไม่ต่างอะไรไปจากน้ำมันอวกาศ ที่เร่งให้เกิดการแข่งขันกลับไปดวงจันทร์อีกครั้งอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนในรอบ 50 กว่าปีระหว่างสหรัฐอเมริกากับจีน

06 ส.ค. 69|18 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
    นวัตกรรมเปลี่ยนขวดพลาสติก เป็น “วัสดุนาโนขั้นสูง” ดักจับและกักเก็บ “คาร์บอนไดออกไซด์” | Thai PBS Sci & Tech