เปลี่ยนขวดพลาสติกเป็น ‘MOFs’ วัสดุนาโนขั้นสูง ตัวช่วยจับ CO2

เปลี่ยนขวดพลาสติก สู่นวัตกรรมดักจับ CO2 ด้วย MOFs วัสดุนาโนขั้นสูง

อัปเดตล่าสุด 2 ก.ย. 2566

ทีมวิจัยนาโนเทคโนโลยีเพื่อสิ่งแวดล้อม สวทช. เพิ่มมูลค่าขวดพลาสติก เปลี่ยนให้เป็น ‘MOFs’ วัสดุนาโนขั้นสูง ตัวช่วยจับ CO2 ตัวทำโลกร้อน

วันที่ 25 สิงหาคม 2566 นักวิจัยนาโนเทค สวทช. เพิ่มค่าขวดพลาสติกธรรมดาให้กลายเป็น “วัสดุนาโนขั้นสูง” อย่าง MOFs หรือวัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ ตัวช่วยดักจับและกักเก็บ “คาร์บอนไดออกไซด์” ตัวร้ายทำโลกร้อน ชูจุดเด่นด้วยกระบวนการเคมีสีเขียว และชุดระบบปฏิกรณ์การไหลแบบต่อเนื่องด้วยระบบ Continuous flow ปิดคอขวดเรื่องกำลังการผลิต ตอบความต้องการใช้งานในราคาที่แข่งขันได้ พร้อมพัฒนาสูตร MOFs ที่หลากหลาย ประยุกต์ใช้ดักจับและกักเก็บโมเลกุลสารอย่างจำเพาะเจาะจงได้อีกมาก รองรับความต้องการของภาคอุตสาหกรรมขั้นสูง ลดการนำเข้า ตอบเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) ภายใต้โมเดลเศรษฐกิจ BCG ด้วยนวัตกรรมอย่างยั่งยืน

ดร.ชลิตา รัตนเทวะเนตร จากทีมวิจัยนาโนเทคโนโลยีเพื่อสิ่งแวดล้อม กลุ่มวิจัยวัสดุผสมและการเคลือบนาโน ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กล่าวว่า ขวดน้ำพลาสติกที่ทำมาจากพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) นั้น นับเป็นขยะที่พบได้จำนวนมากในทุกๆ วัน ในขณะเดียวกัน ก็สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลากหลายรูปแบบ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือการเปลี่ยนขยะขวดพลาสติกให้เป็นวัสดุนาโนมูลค่าสูงอย่าง MOFs

SCGC จับมือ Braskem ตั้งบริษัทร่วมทุน ผลิตเอทิลีนชีวภาพในไทยป้อนตลาดโลก

เปลี่ยนขวดพลาสติกเป็น ‘MOFs’ วัสดุนาโนขั้นสูง ตัวช่วยจับ CO2

ขวดพลาสติกที่ผ่านการย่อย ก่อนจะเป็น MOFs

MOFs ย่อมาจาก Metal Organic Frameworks หรือ วัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ เป็นวัสดุนาโนชนิดหนึ่งที่มีสมบัติน่าสนใจหลายอย่าง อาทิ มีพื้นที่ผิวมาก มีความพรุนสูง มีความหนาแน่นต่ำ และทนอุณหภูมิที่สูงมาก นอกจากนี้ ยังมีความสามารถที่น่าสนใจอย่างการคัดเลือกโมเลกุลที่ต้องการออกจากโมเลกุลอื่น มีการนำไปใช้กับตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีที่จำเพาะกับรูปร่างและโครงสร้างของสารเคมีนั้น ๆ ทำให้สามารถใช้เป็นสารดูดซับ หรือตัวกรองได้ ขึ้นอยู่กับโครงสร้าง

“ด้วยความที่ MOFs เป็นวัสดุลูกผสม (hybrid material) ที่ประกอบไปด้วยส่วนที่เป็นโลหะและสารอินทรีย์ ทีมวิจัยจึงมองเห็นโอกาส พัฒนากระบวนการย่อยพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลตจากขวดพลาสติกมาแทนที่ส่วนประกอบที่เป็นสารอินทรีย์ หรือออร์แกนิค ลิแกนด์ (organics ligand) ซึ่งเป็นสารตั้งต้น พร้อมพัฒนาสูตร/กระบวนการในการสังเคราะห์ MOFs นำร่อง ชนิด UiO-66 จากโลหะเซอร์โคเนียม (zirconium) และ MIL-53 จากโลหะอลูมิเนียม (aluminum) ด้วยแนวคิดเคมีสีเขียว (Green Chemistry) โดย MOFs ดังกล่าว มีสมบัติในการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์หรือ CO2” ดร. ชลิตากล่าว

บทความยอดนิยม 10 อันดับ