ปัญหากลิ่นขยะอาจมีทางออกใหม่ เมื่อทีมนักวิจัยในจีนพัฒนาฝาถังขยะที่ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์กระตุ้นปฏิกิริยาเคมี เพื่อช่วยสลายสารที่เป็นต้นเหตุของกลิ่นไม่พึงประสงค์ โดยไม่ต้องพึ่งระบบทำความเย็นหรือแหล่งจ่ายไฟฟ้าโดยตรงในหลักการทำงานของวัสดุ
งานวิจัยนี้นำโดย จินหลง หวัง (Jinlong Wang)
จากมหาวิทยาลัยครูหัวจง (Central China Normal University) โดยมุ่งแก้ปัญหากลิ่นที่เกิดขึ้นระหว่างการย่อยสลายของขยะ โดยเฉพาะเศษอาหารที่มักส่งกลิ่นแรงขึ้นในสภาพอากาศร้อนและชื้น
ใช้วัสดุพิเศษจัดการสารต้นเหตุของกลิ่น
หัวใจสำคัญของอุปกรณ์คือแมงกานีสไดออกไซด์ (Manganese dioxide หรือ MnO₂) ซึ่งเป็นวัสดุที่สามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีได้ ทีมวิจัยมุ่งศึกษาการลดกรดอะซิติก (Acetic acid) สารที่มีกลิ่นเปรี้ยวคล้ายน้ำส้มสายชูและสามารถเกิดขึ้นระหว่างการย่อยสลายของขยะอินทรีย์บางชนิด
นักวิจัยยังเติมลิเทียมเพื่อปรับโครงสร้างและคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุ โดยมีเป้าหมายให้การถ่ายโอนอิเล็กตรอนและปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจนช่วยให้การสลายกรดอะซิติกมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เปลี่ยนแสงแดดเป็นความร้อนเพื่อกระตุ้นปฏิกิริยา
วัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาถูกนำไปประกอบเป็นฝาครอบโปร่งใสสำหรับติดตั้งบนถังขยะกลางแจ้ง พร้อมเลนส์ที่ช่วยรวมแสงอาทิตย์ไปยังชั้นวัสดุภายใน เพื่อเพิ่มการรับพลังงานจากแสง
หลักการนี้เรียกว่า โฟโตเทอร์มอล (Photothermal) หมายถึงการเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นความร้อน เมื่อวัสดุได้รับแสง อุณหภูมิจะสูงขึ้นและช่วยกระตุ้นกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดสารก่อกลิ่น
ทดลองกับขยะหลายชนิดนานกว่า 40 วัน
ทีมวิจัยทดสอบอุปกรณ์ในสภาพจำลองการจัดการขยะมูลฝอยของเทศบาลเป็นเวลามากกว่า 40 วัน หรือประมาณ 1,000 ชั่วโมง โดยใช้วัสดุหลายประเภท เช่น ผลไม้ ขนมปัง และไวน์ ซึ่งสามารถเกิดสารระเหยระหว่างการเสื่อมสภาพได้
ผลการทดลองระบุว่าวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยสลายกรดอะซิติกที่เกิดขึ้นระหว่างการทดสอบได้ ผลลัพธ์นี้แสดงถึงความเป็นไปได้ในการนำแนวคิดดังกล่าวไปประยุกต์ใช้กับขยะจริงนอกห้องปฏิบัติการ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลที่มีไม่ได้หมายความว่าอุปกรณ์สามารถกำจัดกลิ่นขยะทุกชนิดได้ทั้งหมด
ข้อจำกัดสำคัญคือปริมาณแสงแดด
แม้การใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์จะช่วยลดการพึ่งพาไฟฟ้าจากภายนอก แต่ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ก็ขึ้นอยู่กับปริมาณแสงที่ได้รับ หากติดตั้งในบริเวณร่มเงา หรือใช้งานในวันที่มีเมฆมาก วัสดุอาจได้รับพลังงานไม่เพียงพอสำหรับกระตุ้นปฏิกิริยาได้อย่างเต็มที่
การนำไปใช้งานจริงจึงยังต้องพิจารณาปัจจัยอย่างสภาพอากาศ ตำแหน่งติดตั้ง ความทนทานของวัสดุ และความสามารถในการลดกลิ่นจากขยะที่มีองค์ประกอบแตกต่างกัน
งานวิจัยชื่อ Ionic-Covalent Bond-Mediated Electron-Rich Lattice Oxygen for Solar-Driven Acetic Acid Abatement เผยแพร่ในวารสารวิชาการ Environmental Science & Technology ของ American Chemical Society (ACS)
tags : eurekalert, TNN
