นวัตกรรมแผ่นกรองอากาศต้านรา-แบคทีเรีย นาโนเทค สวทช. ตอบโจทย์มลภาวะทางอากาศ

ฝุ่นละออง ฝุ่นจิ๋ว PM2.5 หรือมลภาวะทางอากาศ ล้วนเป็นวิกฤตสุขภาพที่เรากำลังเผชิญอยู่ นาโนเทค สวทช. ชูเทคโนโลยีการเคลือบนาโน สู่การประยุกต์เป็นต้นแบบผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่ตอบความต้องการใช้งานในสถานการณ์ปัจจุบัน อย่างแผ่นกรองอากาศสำหรับรถยนต์ต้านเชื้อรา-แบคทีเรีย ผลงานจากโจทย์เอกชนอย่าง “เอเทค ฟิลเตรชั่น” ชูความพร้อมรับมือวิกฤตด้วยนวัตกรรมไทย เตรียมเปิดตลาดรับปี ’64

          ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงการอุดมศึกษาวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) มีพันธกิจหลักในการดำเนินการวิจัยและพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีสู่ความเป็นเลิศ ซึ่งเราได้ให้ความสำคัญในการสร้างการรับรู้และเผยแพร่ผลงานวิจัยที่มีศักยภาพไปสู่กลุ่มเป้าหมายต่างๆ เพื่อให้เกิดการนำไปใช้ประโยชน์ทั้งในเชิงพาณิชย์และสังคม สามารถยกระดับคุณภาพชีวิตและเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศ

         ดร.ณัฏฐพร พิมพะ หัวหน้าทีมวิจัยนาโนเทคโนโลยีเพื่อสิ่งแวดล้อม กลุ่มวิจัยวัสดุผสมและการเคลือบนาโน นาโนเทค สวทช. กล่าวว่า ความร่วมมือในครั้งนี้ เกิดจากโจทย์ความต้องการของผู้ประกอบการ ที่มองเห็นโอกาสจากองค์ความรู้และความเชี่ยวชาญด้านนาโนเทคโนโลยีของนาโนเทค ด้วยแผ่นกรองอากาศในรถยนต์ที่มีอยู่ในท้องตลาดส่วนใหญ่นั้น จะมีความสามารถในการกรองอนุภาคของฝุ่น, จุลินทรีย์และ เชื้อรา ได้ตามขนาดของช่องว่าง หรือรูของแผ่นกรองอากาศ

         อย่างไรก็ตาม จุลินทรีย์และเชื้อรา ที่มีขนาดใหญ่กว่ารูกรอง จะสะสมอยู่บนพื้นผิวของแผ่นกรองอากาศ ดังนั้นจึงมีโอกาสที่จะเจริญเติบโต และเพิ่มจำนวนเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม และหากแผ่นกรองเสื่อมสภาพลง สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจหลุดลอยออกมาปนเปื้อนกับอากาศ และมีผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจของผู้ใช้งาน เกิดเป็นโรคภูมิแพ้, ปอดอักเสบ เป็นต้น

         “แผ่นกรองอากาศสำหรับรถยนต์ที่มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา” เป็นการพัฒนาแผ่นกรองอากาศในรถยนต์เพื่อช่วยป้องกันและกำจัดเชื้อจุลินทรีย์ อาศัยการทำงานของอนุภาคนาโนที่เคลือบบนแผ่นกรองอากาศเพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์และเชื้อรา ซึ่งสารเคลือบฯ เมื่อสัมผัสกับผนังเซลล์ของจุลินทรีย์จะทำให้ผนังของเซลล์เสียหาย หรือยับยั้งระบบการเผาผลาญในเซลล์ ทำให้เซลล์ไม่สามารถเจริญเติบโตต่อไปได้

         โดย ดร.ณัฏฐพรชี้ว่า จุดเด่นของแผ่นกรองอากาศที่พัฒนาขึ้นนั้น สามารถยับยั้งได้ทั้งเชื้อแบคทีเรียและเชื้อราได้ โดยที่มีต้นทุนการผลิตต่ำและกระบวนการผลิตสารเคลือบที่ไม่ซับซ้อน อีกทั้งกระบวนการเคลือบแผ่นกรองอากาศชนิดผ้าไม่ถักไม่ทอ สามารถประยุกต์ใช้กับการเคลือบในอุตสาหกรรม และลักษณะทางกายภาพของแผ่นกรองอากาศภายหลังการเคลือบไม่มีการเปลี่ยนแปลง เช่น สี, การขึ้นจีบแผ่นกรอง, ความสามารถในการผ่านของอากาศ

         ด้านนางสาวอัมพร ศรีลาศักดิ์ กรรมการผู้จัดการ บริษัท เอเทค ฟิลเตรชั่น จำกัด ชี้ว่า บริษัททำธุรกิจแผ่นกรองอากาศในรถยนต์อยู่แล้ว แต่เป็นแบบกรองฝุ่นธรรมดา ซึ่งคู่แข่งมีจำนวนมากเพราะไม่ว่าใครก็สามารถทำได้ เมื่อได้ศึกษาตลาดผลิตภัณฑ์นี้ จนพบว่า ในต่างประเทศมีแผ่นกรองที่มีประสิทธิภาพมากกว่า สามารถกรองเชื้อโรคได้ จึงคิดนำเข้าของจากต่างประเทศมาขาย แต่ไม่มั่นใจในประสิทธิภาพ จนเริ่มมองหานวัตกรรมในประเทศ

         “เราค้นหาข้อมูลออนไลน์จนมาเจอ สวทช. ซึ่งเมื่อปรึกษาถึงโจทย์ในการพัฒนากระบวนการเคลือบแผ่นกรองอากาศให้มีประสิทธิภาพยับยั้งเชื้อราและแบคทีเรีย โดยที่กระบวนการผลิตยังใกล้เคียงของเดิม ไม่ยุ่งยากซับซ้อน จนมาเจอ ดร.ณัฏฐพร และเกิดเป็นโครงการวิจัยดังกล่าว” นางสาวอัมพรกล่าว

         กรรมการผู้จัดการ เอเทค ฟิลเตรชั่นชี้ว่า รถทุกคันต้องมีแผ่นกรองอากาศ ในขณะที่พฤติกรรมผู้บริโภคปัจจุบัน ใส่ใจเรื่องของสุขภาพ โดยเฉพาะในปัจจุบันที่ต้องเผชิญปัญหาฝุ่นและมลภาวะทางอากาศ หากสามารถเพิ่มประสิทธิภาพแผ่นกรอง ให้คุณภาพอากาศในห้องโดยสารดีขึ้น จะเป็นทางเลือกใหม่ โดยผลิตภัณฑ์จากการวิจัยและพัฒนาของนาโนเทค สวทช. จะตอบความต้องการนี้ ด้วยความน่าเชื่อถือของงานวิจัย

         ดร.ณัฏฐพรอธิบายเพิ่มว่า ผลงานวิจัยนี้ผ่านการทดสอบประสิทธิภาพการยับยั้งเชื้อราและแบคทีเรีย ตามวิธีการทดสอบมาตรฐานทั้ง Antifungal activity, assessment on textile material: AATCC TM30:2017 (test III), CLSI M2-A11: Performance standards for antimicrobial disk susceptibility tests (Clear zone Test) และParticulate efficiency tests are followed by ISO16890 Classification ISO ePM10 (สามารถกรองฝุ่นขนาด 0.3-10 ไมครอน) โดยหลังการเคลือบ อัตราการไหลเวียนอากาศ (air flow rate) และการสูญเสียแรงดัน (Pressure drop) เท่าเดิม

         นอกจากนี้ มีการทดสอบการใช้งานโดยนำไปกรองอากาศในรถยนต์ ที่มีขนาดห้องโดยสารต่างกัน ทดลองใช้จนถึงประมาณ 13,000 กิโลเมตร พบว่ายังมีประสิทธิภาพในการยับยั้งแบคทีเรีย และไม่พบการหลุดของอนุภาคนาโนออกจากแผ่นกรอง

         ผู้บริหารเอเทค ฟิลเตรชั่นเผยว่า บริษัทฯ เตรียมนำแผ่นกรองอากาศยับยั้งเชื้อราและแบคทีเรียสำหรับรถยนต์ออกสู่เชิงพาณิชย์ผ่านบริษัทพันธมิตรที่ดูแลด้านการทำตลาดในช่วงกลางเดือนมกราคม 2564 โดยตั้งเป้าขยายกำลังการผลิตเพิ่ม 100% ด้วยมองว่า ความต้องการในตลาดมีสูงมากจากสถานการณ์และพฤติกรรมของผู้บริโภค ในขณะเดียวกัน ก็มีแผนขยายสู่ตลาดต่างประเทศ นำร่องในอาเซียนอย่างลาว เวียดนาม