ฟิล์มบางบำบัดอากาศในอาคาร ทางเลือกใหม่เพื่อผู้อยู่อาศัย

ฟิล์มบางซิลเวอร์และไททาเนียมไดออกไซด์เพื่อบำบัดอากาศภายในอาคารอย่างยั่งยืน พัฒนาเทคโนโลยีโดยมจธ.สามารถทำลายสารเบนซีน และสารระเหยอินทรีย์อื่นๆ พร้อมฆ่าเชื้อรา และเชื้อแบคทีเรียก่อโรค ทางเลือกใหม่ในวันนี้
ในแต่ละวันกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ของชีวิตเราใช้ชีวิตอยู่ในอาคาร แต่คนส่วนใหญ่อาจไม่ได้คำนึงว่าในอาคารก็มีมลพิษทางอากาศ (Air Pollution) เช่นกัน ไม่ว่าจะเป็นเชื้อจุลินทรีย์และสารระเหยอินทรีย์ต่างๆ ซึ่งการบำบัดที่นิยมใช้คือเครื่องฟอกอากาศโดยเทคโนโลยีการกรองและดูดซับ เมื่อเครื่องดูดอากาศเข้าไปจะมีฟิลเตอร์และวัสดุดูดซับช่วยในการกรองและดูดซับ แต่อย่างไรก็ตาม วิธีการกรองหรือดูดซับก็ยังไม่ใช่วิธีบำบัดอากาศอย่างยั่งยืน เนื่องจากมลพิษในอากาศยังไม่ได้ถูกทำลาย เพียงแต่ไปสะสมในแผ่นกรองและวัสดุดูดซับเท่านั้น
ผศ.ดร.สิริลักษณ์ เจียรากร อาจารย์ประจำคณะพลังงานสิ่งแวดล้อมและวัสดุ และนักวิชาการศูนย์ความเป็นเลิศ นาโนเทค มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี กล่าวว่า สารอันตรายที่เป็นมลพิษทางอากาศในอาคาร เช่น เบนซีน หรือสารกลุ่มที่เรียกว่า บีเทค (BTEX) ซึ่งเป็นสารระเหยอินทรีย์และเป็นสารก่อมะเร็ง หากได้รับในปริมาณมากหรือสัมผัสในระยะยาว และยังมีก๊าซฟอร์มัลดีไฮด์ที่มากับเฟอร์นิเจอร์ หรืองานไม้ต่างๆ ที่ต้องประกอบโดยใช้กาว เช่น คอนโดมิเนียมที่ส่วนใหญ่ตกแต่งเฟอร์นิเจอร์ครบในตัว มักจะมีสารเหล่านี้ระเหยออกมา ดังนั้น ทีมวิจัยได้ตระหนักถึงปัญหานี้และพัฒนาอนุสิทธิบัตรเรื่อง “กรรมวิธีการผลิตฟิล์มบางซิลเวอร์และไททาเนียมไดออกไซด์เคลือบบนผิวพลาสติก” เพื่อใช้ในการบำบัดอากาศภายในอาคาร
“เวลาย้ายเข้าบ้านใหม่ หรือซื้อรถใหม่ เราจะได้กลิ่นที่คนมักพูดกันว่าเหม็นกลิ่นใหม่ แต่จริงๆ แล้วมันคือกลิ่นของสารระเหยอินทรีย์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นฟอร์มัลดีไฮด์ ซึ่งงานวิจัยเราก็เน้นไปที่การบำบัดเบนซีนและฟอร์มัลดีไฮด์ด้วยเทคโนโลยีที่ต่างออกไป เปลี่ยนจากการกรองและดูดซับ มาเป็นการทำลายสารระเหยอินทรีย์และเชื้อโรคไปโดยสิ้นเชิง โดยอาศัยหลักการของโฟโตคะตะไลซิส ฟิล์มบางซิลเวอร์และไททาเนียมไดออกไซด์ที่เราพัฒนาขึ้นมา สามารถนำไปเคลือบพื้นผิวชนิดต่างๆ เช่น ฟิล์มติดรถยนต์ อุปกรณ์ในอาคารที่ทำจากพลาสติก และครอบคลุมไปถึงวัสดุต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น ผ้าม่าน กระเบื้อง และกระจก โดยไม่ทำให้พื้นผิวเสียสภาพ”
ผศ.ดร.สิริลักษณ์ อธิบายเพิ่มเติมว่า เมื่อนำฟิล์มบางซิลเวอร์และไททาเนียมไดออกไซด์ไปเคลือบที่พื้นผิวที่ต้องการ กระบวนการบำบัดอากาศจะเกิดขึ้นทันทีเมื่อฟิล์มได้รับเพียงแสงฟลูออเรสเซนต์ กล่าวคือเมื่ออิเล็กตรอนที่อยู่ในสารไททาเนียมไดออกไซด์ได้รับพลังงานจากแสงจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศแล้วกลายเป็นซุปเปอร์ออกไซด์อิออนเหมือนกระสุนที่สามารถยิงเข้าไปทำลายพันธะของสารระเหยอินทรีย์ต่างๆ รวมถึง ผนังเซลล์ของเชื้อแบคทีเรียและเชื้อราที่ปะปนอยู่ในอากาศได้ เมื่อปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์จะได้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำซึ่งไม่เป็นพิษต่อมนุษย์ เทคนิคนี้จึงเป็นวิธีการบำบัดอากาศอย่างยั่งยืน
สำหรับเป้าหมายแรกในการพัฒนาฟิล์มบางซิลเวอร์และไททาเนียมไดออกไซด์คือใช้ในการเคลือบผิวพลาสติก อาทิ ฟิล์มติดรถยนต์เพื่อช่วยในการบำบัดสารระเหยอินทรีย์ในรถยนต์ แต่ปัจจุบันมีการต่อยอดไปถึงการเคลือบวัสดุอื่นในสถานที่ต่างๆ เช่น การเคลือบกระเบื้องในห้องน้ำ การเคลือบผ้าม่านในโรงพยาบาลเพื่อบำบัดสารระเหยอินทรีย์และฆ่าเชื้อรา เชื้อแบคทีเรีย รวมถึงเชื้อร้าย เช่น วัณโรค Tubercle Bacillus (TB) ก็ผ่านการทดสอบแล้วว่าสามารถทำลายได้ แต่ก็อยู่ในระหว่างการทดสอบกับเชื้อไวรัสต่อไป
ในส่วนของวิธีการเคลือบ ขึ้นอยู่กับวัสดุของพื้นผิวและเรื่องค่าใช้จ่ายก็ต้องพิจารณาเป็นกรณี เพราะต้องคำนวณปริมาตรของอากาศที่ต้องบำบัดในสถานที่นั้นๆ เนื่องจากความหนาในการเคลือบฟิล์มต้องสัมพันธ์กับปริมาตรของอากาศเพื่อให้ได้ฟิล์มที่มีปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยามากพอที่จะบำบัดอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งถือว่าเทคโนโลยีนี้เป็นอีกหนึ่งตัวเลือกที่น่าสนใจทั้งสำหรับผู้ประกอบการและผู้บริโภคทั่วไปที่มองหาตัวช่วยในการบำบัดอากาศภายในอาคารอย่างยั่งยืน และไม่เป็นพิษต่อผู้อยู่อาศัย
“ไททาเนียมไดออกไซด์เป็นสารกึ่งตัวนำ มีคุณสมบัติทนความร้อน และเนื่องจากสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยา ถ้าหากไม่ไปขูดหรือขัดถูแรงๆ จนมันหลุดออกก็จะสามารถทำงานไปได้ตลอด แต่ควรหมั่นทำความสะอาดเบาๆ ที่พื้นผิวที่ผ่านการเคลือบฟิล์ม ป้องกันคราบสกปรกหรือฝุ่นละอองมาเกาะบนผิวฟิล์มซึ่งจะส่งผลให้อากาศมาสัมผัสกับตัวเร่งปฏิกิริยาน้อยลงก็จะทำให้ประสิทธิภาพในการบำบัดอากาศลดลงด้วย”