กำจัดฝุ่น PM 2.5 ด้วยสีทาบ้านชนิดพิเศษ

          มลพิษทางอากาศที่เกิดจากฝุ่น PM 2.5 เป็นปัญหาระดับประเทศที่คนไทยต้องพบในทุกๆ ปี ฝุ่นขนาดเล็กจิ๋วซึ่งมีส่วนผสมของไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) เกิดจากควันท่อไอเสียของรถยนต์และการใช้พลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เราต้องใช้ดำรงค์ชีพในแต่ละวัน หากเราสัมผัสฝุ่น PM 2.5 ในปริมาณมากและต่อเนื่องจะเป็นอันตรายต่อร่างกายของเราอย่างแน่นอน เนื่องจากฝุ่นนี้มีขนาดเล็กสามารถแทรกเข้าสู่ทางเดินหายใจและกระแสเลือดของเราได้ อาจเป็นสาเหตุทำให้เกิดโรคหัวใจวาย โรคหลอดเลือดสมอง โรคหอบหืด และโรคทางเดินหายใจอื่นๆ หากเราไม่หาวิธีป้องกันก็จะเป็นอันตรายต่อสุขภาพของเราเองและคนในครอบครัวของเราได้


          บริษัท AM Technology ซึ่งเป็นบริษัท SME สัญชาติอังกฤษได้วิจัยและพัฒนาสีทาบ้านชนิดพิเศษที่นอกจากจะให้สีสันที่สวยงามแล้ว ยังทำหน้าที่ดักจับฝุ่น PM 2.5 อีกด้วย โดยหลักการพื้นฐานที่ใช้กำจัดฝุ่นคือกระบวนการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง (photocatalysis) ส่วนผสมที่สำคัญในสีทาบ้านนี้ก็คือ อนุภาคนาโนไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2 nanoparticle) ซึ่งเป็นสารเซมิคอนดักเตอร์ (semiconductor) ที่มีสมบัติการตอบสนองกับแสงยูวี เมื่อแสงแดดตกกระทบที่สีทาบ้านนี้ อนุภาค TiO2 จะดูดกลืนแสงแล้วสร้างอิเล็กตรอนที่ผิวของอนุภาค หลังจากนั้นอิเล็กตรอนจะไปจับโมเลกุลน้ำในอากาศ ทำให้เกิดอนุมูลอิสระไฮดรอกซิล (hydroxyl radical) ขึ้นมา อนุมูลที่เกิดขึ้นนี้มีพลังงานสูงและตอบสนองไวกับโมเลกุลฝุ่น จึงสามารถเปลี่ยนฝุ่นเป็นโมเลกุลอื่นที่ไม่อันตรายต่อมนุษย์ได้ สีทาบ้านนี้ได้ถูกทดสอบประสิทธิภาพเป็นครั้งแรกตั้งแต่ปี 2007 ในอุโมงค์ Traforo Umberto I ที่กรุงโรม ประเทศอิตาลี การทดสอบนั้นคือทาสีชนิดนี้ที่อุโมงค์พร้อมกับติดตั้งแสงยูวีซึ่งเป็นตัวกระตุ้นการเร่งปฏิกิริยานี้ หลังจากหนึ่งเดือนผ่านไป ปริมาณมลพิษ NO2 ในอุโมงค์ลดลงถึง 20% 


          นอกเหนือจากการกำจัดฝุ่นด้วยหลักการ photocatalysis แล้ว สีทาบ้านนี้ยังทำหน้าที่ป้องกันความร้อนจากดวงอาทิตย์แผ่เข้าไปภายในบ้านอีกด้วย เนื่องจากสีทาบ้านนี้สามารถสะท้อนคลื่นอินฟาเรดจากดวงอาทิตย์ได้ ทำให้อากาศภายในบ้านไม่ร้อนจนไม่จำเป็นต้องเปิดแอร์ ดังนั้นแล้วจึงเป็นการประหยัดการใช้พลังงานไฟฟ้าอีกด้วย 


          งานวิจัยพัฒนาสีทาบ้านชนิดพิเศษนี้ยังสามารถพัฒนาต่อยอดได้เรื่อยๆ หากเราสามารถปรับปรุงโครงสร้างของ TiO2 ในรูปแบบอื่นๆ หรือหาอนุภาคนาโนชนิดใหม่ที่สร้างอนุมูลอิสระไฮดรอกซิลได้ปริมาณมากกว่าเดิม ก็จะทำหน้าที่กำจัดฝุ่นได้ดีขึ้นตาม การแก้ไขปัญหาฝุ่น PM 2.5 ก็อาจจะเริ่มจากตัวเราเองได้จริงๆ

 
อ้างอิง

https://techxplore.com/news/2020-01-pollutants-homes.html