Photocatalytic Coating นวัตกรรมเคลือบผิววัสดุ เปลี่ยนมลพิษให้ดีต่อลมหายใจ

เขียนบทความโดย RISC | 2 สัปดาห์ที่แล้ว

แก้ไขล่าสุด : 2 สัปดาห์ที่แล้ว

ปัญหา PM2.5 เป็นอีกปัญหาที่แม้สถานการณ์จะดูเบาบางลงในบางเวลา แต่ปัญหานี้จะยังคงอยู่กับเราต่อไปเรื่อยๆ แล้วเราจะรับมือกับสถานการณ์นี้ได้อย่างไร?​

ฝุ่น PM 2.5 เป็นฝุ่นละอองในอากาศที่มีขนาดอนุภาคไม่เกิน 2.5 ไมครอน เล็กกว่าขนาดเส้นผมของคนเราถึง 30 เท่า สามารถเข้าสู่ร่างกายผ่านทางระบบทางเดินหายใจและเข้าสู่กระแสเลือดได้ ซึ่งอาจทำให้เกิดอาการระคายเคืองตา จมูก และคอ ทำให้หายใจลำบากหรือเจ็บหน้าอก และหากได้รับอย่างต่อเนื่อง อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคหัวใจและหลอดเลือด รวมทั้งโรคระบบทางเดินหายใจ เช่น โรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง​

นอกจากนี้สำนักงานวิจัยมะเร็งระหว่างประเทศ (IARC) จัดให้มลพิษทางอากาศ (Outdoor Air Pollution) และฝุ่น PM2.5 อยู่ในกลุ่ม 1 (Carcinogenic to Humans) หรือก็คือสารที่มีหลักฐานเพียงพอว่าเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ และยังพบอีกว่าเป็นสาเหตุหนึ่งของโรคมะเร็งปอด​

โดยปกติ เราจะป้องกันตัวเองจาก PM2.5 จากการสวมหน้ากาก N95 หรือใช้เครื่องฟอกอากาศที่มีไส้กรอง HEPA (H10 – H14) ซึ่งสามารถกรองอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 0.3 ไมครอนได้ตั้งแต่ 85% - 99.995%​

แต่รู้หรือไม่ ว่ามีวัสดุอาคารบางชนิดที่ช่วงลดฝุ่นได้ด้วยเหมือนกัน​

Photocatalytic coating หรือการเคลือบผิววัสดุด้วยสารเคลือบที่มีคุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยาเมื่อได้รับแสง ซึ่งมักใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) เป็นองค์ประกอบหลัก เมื่อไทเทเนียมไดออกไซด์ได้รับแสงอาทิตย์ก็จะเกิดปฏิกิริยาเคมี ทำให้เกิดการถ่ายโอนอิเล็กตรอนบริเวณพื้นผิววัสดุ ทำให้เกิดไฮดรอกซิลเรดิคัล (OH·) และซุปเปอร์ออกไซด์แอนไอออนเรดิคัล (O2-·) ซึ่งสามารถสลายมลพิษทางอากาศ ทั้งฝุ่นละออง แก๊ส แบคทีเรีย ไวรัส และเชื้อราบนพื้นผิว เปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และน้ำ (H2O) ซึ่งปลอดภัยต่อสุขภาพ และจากงานวิจัยพบว่า ไทเทเนียมไดออกไซด์สามารถย่อยสลายคาร์บอนในฝุ่น PM2.5 ได้ถึง 92% พร้อมทั้งปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ซึ่งแสดงให้เห็นว่าวิธีนี้สามารถลดผลกระทบอันตรายจาก PM2.5 ได้จริง​

ปัจจุบันสารเคลือบ Photocatalyst ถูกนำมาประยุกต์ใช้กับวัสดุก่อสร้างหลายชนิด เช่น กระจก หลังคา หรือผสมลงในสีทาบ้าน ไม่เพียงแค่ช่วยทำความสะอาดพื้นผิวตัวเอง ลดการสะสมของฝุ่นและมลพิษในอากาศ ยับยั้งการเติบโตของเชื้อโรคและเชื้อราแล้ว ยังช่วยลดอุณหภูมิของอาคารได้อีกด้วย ทำให้เป็นการลดการใช้พลังงานของอาคารได้อีกทางหนึ่ง ​

เนื้อหาโดย คุณ สุพรรณภางค์ รักษาวงค์ นักวิจัยวัสดุ Sustainable Building Material ​

อ้างอิงข้อมูลจาก​
IARC Monographs. Outdoor Air Quality Volume 109​
ดร.พิบูลย์ จินาวัฒน์. วัสดุก่อสร้างโฟโต้คะตาลิสท์. การประชุมวิชาการระดบชาติ “สถาปัตย์กระบวนทัศน์” พ.ศ.2558​
Misawa K, Sekine Y, Kusukubo Y, Sohara K. Photocatalytic degradation of atmospheric fine particulate matter (PM2.5) collected on TiO2 supporting quartz fibre filter. Environ Technol. 2020 Apr;41(10):1266-1274.