3 เมษายน 2569 จากขยะพลาสติกสู่น้ำส้มสายชู : นวัตกรรมเทคโนโลยีสีเขียวจากแคนาดา

ทีมวิจัยในแคนาดาได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ และได้สร้างระบบเร่งปฏิกิริยาที่สามารถย่อยสลายพลาสติกและเปลี่ยนให้เป็นกรดอะซิติกภายใต้สภาวะปกติ เทคโนโลยีนี้มีแนวโน้มที่จะช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานและส่งเสริมรูปแบบเศรษฐกิจหมุนเวียน

ขยะพลาสติกที่ลงไปอยู่ในมหาสมุทรเป็นปัญหาสำคัญระดับโลก ภาพ: โครงการทำความสะอาดมหาสมุทรแทนที่จะใช้วิธีการกำจัดขยะพลาสติกแบบเดิม เช่น การฝังกลบหรือการเผา นักวิทยาศาสตร์ ชาวแคนาดากำลังสำรวจการใช้แสงแดดร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กเพื่อเปลี่ยนขยะพลาสติกให้เป็นกรดอะซิติก ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของน้ำส้มสายชูและเป็นสารเคมีสำคัญในอุตสาหกรรม เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดมลพิษ แต่ยังวางรากฐานสำหรับการนำคาร์บอนกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างยั่งยืนอีกด้วย

ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ใน The Conversation ประเทศออสเตรเลีย โดยรองศาสตราจารย์ Yimin Wu จากสถาบันนาโนเทคโนโลยีวอเตอร์ลู (WIN) มหาวิทยาลัยวอเตอร์ลู (แคนาดา)

             เทคโนโลยีที่ “เลียนแบบธรรมชาติ” เพื่อรีไซเคิลพลาสติก การศึกษานี้อ้างอิงจากการสังเกตความสามารถของเชื้อราที่ทำให้เกิดการเน่าเปื่อยสีขาวในการย่อยสลายลิกนิน (ภาพประกอบ: Unsplash)ทีมวิจัยที่นำโดยรองศาสตราจารย์ Yimin Wu ได้พัฒนาระบบเร่งปฏิกิริยาโดยได้รับแรงบันดาลใจจากเชื้อราที่ทำให้เกิดการเน่าเปื่อยสีขาว ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่สามารถย่อยสลายลิกนินในเนื้อไม้ได้

หัวใจสำคัญของเทคโนโลยีนี้คือตัวเร่งปฏิกิริยาคาร์บอนไนไตรด์ที่เจือด้วยอะตอมเหล็กเดี่ยว ภายใต้แสงแดดและด้วยความช่วยเหลือของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ระบบเร่งปฏิกิริยาจะสร้างอนุมูลไฮดรอกซิลที่มีปฏิกิริยาสูง ซึ่งจะทำลายโครงสร้างพอลิเมอร์ของพลาสติกทั่วไปหลายชนิด เช่น โพลีเอทิลีน โพลีโพรพีลีน PET และ PVC กระบวนการนี้เกิดขึ้นสองขั้นตอน ขั้นแรก พลาสติกจะถูกออกซิไดซ์ให้กลายเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก จนในที่สุดจะกลายเป็น CO₂ จากนั้น CO₂ จะถูกเปลี่ยนต่อไปเป็นกรดอะซิติก ที่สำคัญคือ ปฏิกิริยาทั้งหมดเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องและความดันปกติ ซึ่งช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานได้อย่างมากเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการรีไซเคิลทางเคมีแบบดั้งเดิม

             จากห้องปฏิบัติการสู่ปัญหาในทางปฏิบัติ เว่ย เว่ย นักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยวอเตอร์ลู และหัวหน้าทีมวิจัย กำลังทำงานวิจัยเกี่ยวกับการรีไซเคิลพลาสติกในห้องปฏิบัติการ ภาพ: มหาวิทยาลัยวอเตอร์ลูกรดอะซิติกไม่เพียงแต่เป็นส่วนประกอบของน้ำส้มสายชูเท่านั้น แต่ยังเป็นวัตถุดิบสำคัญในการผลิตทางอุตสาหกรรม เช่น สี ตัวทำละลาย เส้นใยสังเคราะห์ และยา ความต้องการทั่วโลกสูงถึงหลายล้านตันต่อปี ทำให้เกิดตลาดที่มีมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ ดังนั้น การเปลี่ยนขยะพลาสติกให้เป็นกรดอะซิติกจึงมีความหมายสองประการ คือ ทั้งบำบัดขยะและสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่า ทางเศรษฐกิจ นี่คือรากฐานของแบบจำลองเศรษฐกิจหมุนเวียน นั่นคือ การนำคาร์บอนกลับมาใช้ใหม่แทนการสกัดคาร์บอนใหม่ อย่างไรก็ตาม ยังคงมีความท้าทายสำคัญอยู่ ของเสียที่เกิดขึ้นจริงมักเป็นส่วนผสมที่มีสารเติมแต่งจำนวนมาก ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของปฏิกิริยา นอกจากนี้ การจัดหาไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์อย่างยั่งยืนและการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่ยังคงต้องการการวิจัยเพิ่มเติม จากการวิเคราะห์เบื้องต้นพบว่า หากนำเทคโนโลยีนี้ไปปรับใช้ให้เหมาะสม จะสามารถชดเชยต้นทุนได้ด้วยมูลค่าของผลผลิตและประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม

ที่มา : www.vietnam.vn (https://www.vietnam.vn/th/tu-rac-nhua-thanh-giam-dot-pha-cong-nghe-xanh-tu-canada)