กระเบื้องหลังคาเขมือบควันพิษเพื่อสิ่งแวดล้อม
แปลและเรียบเรียงโดย อรวรรณ สัมฤทธิ์เดชขจร ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ นักศึกษาของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ได้พัฒนากระเบื้องหลังคาที่เคลือบด้วยไทเทเนียมไดออกไซด์ในราคา ประหยัด ซึ่งกระเบื้องนี้มีสมบัติที่สามารถทำลายควันพิษอย่างไนโตรเจนออกไซด์ที่ปลด ปล่อยจากยานพาหนะสู่บรรยากาศได้ราว 88%-97% หากใช้อย่างกว้างขวางจะสามารถทำลายมลพิษทางอากาศในเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนียได้ วันละหลายตัน ไนโตรเจน ไดออกไซด์เป็นก๊าซที่เกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงที่ปลดปล่อยออกมาจากท่อ ไอเสียของยานพาหนะ ปล่องควันอุตสาหกรรม และโรงผลิตไฟฟ้า เมื่อทำปฏิกิริยากับแสงอาทิตย์จะเกิดเป็นโอโซน ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักในควันพิษ แต่ยังโชคดีที่ไทเทเนียมไดออกไซด์สามารถทำลายสารมลพิษนี้ให้กลายเป็นสาร ประกอบที่มีความอันตรายน้อยลงได้ เครดิตภาพ: University of California-Riverside กระเบื้องมุงหลังคาที่เคลือบด้วยไทเทเนียมไดออกไซด์ (2 แผ่นซ้าย) กระเบื้องที่ไม่ได้เคลือบ (4 แผ่นขวา) และกระเบื้องเคลือบไทเทเนียมไดออกไซด์ที่มีขายแล้ว (บน) ด้วย เหตุนี้ เดวิด คอกเกอร์ (David Cocker) ศาตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีและสิ่งแวดล้อม และทีมวิจัยจึงทดลองนำกระเบื้องดินสำหรับมุงหลังคาที่ใช้กันทั่วไปที่เหมือน กันจำนวน 2 แผ่นมาพ่นด้วยไทเทเนียมไดออกไซด์ในปริมาณที่แตกต่างกัน จากนั้นวางกระเบื้องในกล่องที่สร้างจากไม้ เทฟลอน และท่อพีวซีที่เชื่อมต่อกับก๊าซไนโตรเจนออกไซด์และเครื่องมือที่ใช้วัด ปริมาณก๊าซนี้ และจำลองสภาวะการใช้งานจริงโดยใช้แสงอัลตราไวโอเล็ตแทนแสงอาทิตย์ในการ กระตุ้นไทเทเนียมไดออกไซด์ให้ทำลายก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ กล่องที่สร้างขึ้นมาเพื่อใช้จำลองสภาวะการใช้งานจริง ผลการทดลองเผยให้เห็นว่า สารเคลือบไทเทเนียมไดออกไซด์สามารถทำลายก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ได้ถึง 88%-97%และ ยังพบว่าประสิทธิภาพในการกำจัดก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ของกระเบื้องที่พ่นด้วย ไทเทเนียมไดออกไซด์ในปริมาณที่แตกต่างกันถึง 12 เท่าให้ผลไม่แตกต่างกันมาก ทั้งนี้เพราะปัจจัยสำคัญคือพื้นที่ผิว ไม่ใช่ปริมาณของไทเทเนียมไดออกไซด์ที่พ่นเคลือบบนกระเบื้องนั่นเอง ทีม วิจัยได้คำนวณราคาพบว่า การพ่นไทเทเนียมบนกระเบื้องหนึ่งแผ่นขนาดปกติจะมีราคาเพียง 5 เหรียญเท่านั้น ซึ่งต่ำมากเมื่อเทียบกับประโยชน์ที่จะได้รับในวงกว้าง กล่าวคือ หากมีบ้าน 1 ล้านหลังที่ใช้หลังคาเคลือบไทเทเนียมไดออกไซด์จะสามารถกำจัดก๊าซไนโตรเจน ออกไซด์ได้ถึง 21 ตันต่อวันเลยทีเดียว และจะมีผลกระทบสูงมากหากใช้ที่เซาเทิร์นแคลิฟอร์เนีย เพราะเป็นพื้นที่ที่มีการปลดปล่อยก๊าซไนโตรเจนออกไซด์มากถึงวันละ 500 ตัน ภาพ ทีมวิจัยจากซ้ายไปขวา Kawai Tam, Chun-Yu Jimmy Liang, Jessica Moncayo, Edwin Rodriguez, Carlos Espinoza, Kelly MaCoy, Davis Cocker และ Louis Lancaster ผล งานของนักศึกษาทีมนี้ได้รับรางวัล 15,000 เหรียญจากสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมสหรัฐ (Environmental Protection Agency, EPA) ในการแข่งขันP3 (People, Prosperity และ Planet) อย่างไรก็ดี ยังมีสิ่งที่พวกเขาต้องการอยากรู้ต่อไปคือ หากทดสอบการใช้งานจริงจะเป็นอย่างไร ถ้าเติมไทเทเนียมไดออกไซด์ในผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น สีทาภายนอก คอนกรีต และกำแพงที่ใช้แบ่งถนนผลจะเหมือนกันไหม ความคงทนของสารเคลือบนานแค่ไหน และถ้าเปลี่ยนสีเคลือบจากสีขาวเป็นสีอื่นๆ จะมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพไหม เป็นต้น ซึ่งก็คงต้องรอนักศึกษารุ่นต่อไปมาศึกษาต่อ แหล่งที่มาของบทความ : ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (ศว.) แหล่งข้อมูลและภาพประกอบ
Create Date : 02 กันยายน 2557 |
Last Update : 3 กันยายน 2557 13:46:43 น. |
|
0 comments
|
Counter : 935 Pageviews. |
|
|
|