กระเจี๊ยบเขียว-ลูกซัด ดักจับ ‘ไมโครพลาสติก’ ในน้ำได้ 90%

“ไมโครพลาสติก” กลายเป็นปัญหามลพิษทางสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดในยุคปัจจุบัน ปนเปื้อนอยู่ทุกพื้นที่ในสิ่งแวดล้อม ด้วยขนาดที่เล็กและแทบจะไม่ย่อยสลายได้เอง ทำให้การกำจัดไมโครพลาสติกเป็นเรื่องที่ทำได้ยาก นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามหาวิธีกำจัดไมโครพลาสติกในสิ่งแวดล้อม โดยล่าสุดนักวิจัยพบว่าพืชที่พบได้ง่ายอย่าง “กระเจี๊ยบเขียว” สามารถดักจับไมโครพลาสติกได้

ดร.ราจานี ศรีนิวาสัน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยทาร์ลตันสเตททดสอบสารสกัดจากกระเจี๊ยบเขียว และเมล็ดลูกซัด พบว่าสารเหนียวคล้ายเจลที่พืชเหล่านี้ผลิตขึ้นสามารถดักจับไมโครพลาสติกที่ลอยอยู่ในน้ำได้มากถึง 90% 

เพื่อสกัดพอลิเมอร์ของพืชที่เหนียว ทีมงานได้แช่ฝักกระเจี๊ยบเขียวที่หั่นแล้วและเมล็ดลูกซัดที่ปั่นแล้วในภาชนะที่ใส่น้ำแยกกันข้ามคืน จากนั้นนักวิจัยนำสารสกัดที่ละลายแล้วออกจากสารละลายแต่ละชนิดแล้วทำให้แห้งเป็นผง ซึ่งผงเหล่านี้ประกอบด้วยพอลิเมอร์ธรรมชาติที่เรียกว่า “โพลีแซ็กคาไรด์” ซึ่งเป็นสารชนิดเดียวกับที่ทำให้กระเจี๊ยบเขียวมีเมือกเหนียวเมื่อนำไปปรุงอาหาร

ทีมวิจัยได้ทดสอบสารสกัดจากพืชกับไมโครพลาสติกในห้องปฏิบัติการเป็นครั้งแรก โดยเติมผงหนึ่งกรัมลงในน้ำปนเปื้อนหนึ่งลิตร สารสกัดจากกระเจี๊ยบเขียวสามารถกำจัดอนุภาคพลาสติกได้ 67% ภายในหนึ่งชั่วโมง ขณะที่เมล็ดลูกซัดมีประสิทธิภาพดีกว่า โดยสามารถดักจับไมโครพลาสติกได้ถึง 93% ในเวลาเดียวกัน หากนำพืชทั้งสองชนิดเข้าด้วยกันมีประสิทธิภาพถึง 70% ในเวลาเพียง 30 นาที

นอกจากนี้ นักวิจัยได้เก็บตัวอย่างน้ำที่ปนเปื้อนจริงจากสถานที่ต่าง ๆ ทั่วรัฐเท็กซัสเพื่อทดสอบภายใต้สภาวะที่เป็นจริง ซึ่งพบว่าแหล่งน้ำที่แตกต่างกันให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน โดยกระเจี๊ยบเขียวมีประสิทธิภาพมากที่สุดในน้ำทะเล สามารถกำจัดไมโครพลาสติกได้ถึง 80% ขณะที่เมล็ดลูกซัดทำงานได้ดีในน้ำบาดาล มีประสิทธิภาพ 80-90%

หากนำผงทั้งสองชนิดผสมกันในอัตราส่วน 50:50 สามารถกำจัดไมโครพลาสติกออกจากน้ำในแม่น้ำและทะเลสาบได้ 77%

นักวิจัยเชื่อว่าความแตกต่างเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากแหล่งน้ำแต่ละแห่งมีอนุภาคพลาสติกชนิด ขนาด และรูปร่างที่แตกต่างกัน ไมโครพลาสติกบางชนิดยึดติดกับพอลิเมอร์ของกระเจี๊ยบเขียวได้ดีกว่า ในขณะที่บางชนิดจับกับโครงสร้างโมเลกุลของเมล็ดลูกซัดมากกว่า

ดังนั้น สารสกัดจากธรรมชาติจึงมีประสิทธิภาพเหนือกว่า “โพลีอะคริลาไมด์” ที่เป็นสารเคมีสังเคราะห์ที่นิยมใช้กันมากที่สุดในโรงงานบำบัดน้ำเสีย และมีราคาประมาณ 3-5 ดอลลาร์ต่อปอนด์ โดยในแต่ละเดือนบริษัทต่าง ๆ จ่ายเงินหลายพันดอลลาร์เป็นค่าบำบัดน้ำเสีย อีกทั้งสารเคมีนี้ไม่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ

สารสกัดจากพืชมีข้อได้เปรียบเหนือสารสังเคราะห์หลายประการ สารสกัดจากพืชเหล่านี้มาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติหลังการใช้งาน ไม่มีสารพิษ และมีราคาถูกกว่า

“การใช้สารสกัดจากพืชเหล่านี้ในการบำบัดน้ำจะช่วยกำจัดไมโครพลาสติกและสารมลพิษอื่น ๆ โดยไม่ทำให้มีสารพิษเพิ่มเติมเข้าไปในน้ำที่ผ่านการบำบัด จึงช่วยลดความเสี่ยงต่อสุขภาพของประชากรในระยะยาวได้” ดร.ศรีนิวาสันกล่าว

ขั้นต่อไป ทีมวิจัยปรับปรุงกระบวนการสกัดให้เหมาะสมกับน้ำประเภทต่าง ๆ ซึ่งจะทำให้เทคโนโลยีนี้ใกล้เคียงกับการใช้งานจริงในโรงบำบัดน้ำมากยิ่งขึ้น

ทั้งกระเจี๊ยบเขียวและลูกซัดสามารถเจริญเติบโตได้ง่ายในสภาพภูมิอากาศที่หลากหลายทั่วโลก พืชทั้งสองชนิดจึงสามารถช่วยให้ชุมชนยากจนทั่วโลกที่ไม่สามารถซื้อสารเคมีสังเคราะห์ราคาแพงสามารถบำบัดน้ำเสียได้ด้วยตนเอง

กระบวนการสกัดนี้ใช้เพียงน้ำและอุปกรณ์พื้นฐานเท่านั้น โรงบำบัดอาจสามารถผลิตสารสกัดจากพืชของตนเองได้ในพื้นที่ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการขนส่งและการพึ่งพาห่วงโซ่อุปทาน อีกทั้งผลผลิตที่ได้ยังสามารถนำไปใช้บริโภคได้อีก เพราะพืชทั้งสองชนิดเป็นพืชอาหารอยู่แล้วในหลายภูมิภาค

หากเทคโนโลยีนี้ถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ อาจทำให้น้ำดื่มปลอดภัยยิ่งขึ้นโดยไม่เพิ่มต้นทุนการบำบัด ชุมชนที่กังวลเกี่ยวกับการสัมผัสไมโครพลาสติกอาจสามารถเข้าถึงวิธีการกำจัดที่เป็นธรรมชาติและมีประสิทธิภาพได้ และอาจสามารถนำมาใช้เป็นระบบบำบัดน้ำภายในครัวเรือนได้ด้วย

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ต้องการทดสอบสารสกัดจากพืชกับสารมลพิษทางน้ำอื่น ๆ ด้วย การวิจัยเบื้องต้นชี้ให้เห็นว่าพอลิเมอร์ธรรมชาติเหล่านี้อาจดักจับโลหะหนักและสารปนเปื้อนชนิดต่าง ๆ ซึ่งอาจมีประโยชน์ได้มากกว่าแค่ไมโครพลาสติก รวมถึงจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีนี้ในรูปแบบที่เป็นมิตรกับผู้บริโภค

นอกจากกระเจี๊ยบเขียวและเมล็ดลูกซัดแล้ว ยังมีวิธีการบำบัดน้ำตามธรรมชาติอื่น ๆ กำลังได้รับความสนใจในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็น ไคโตซาน ซึ่งสกัดจากเปลือกปู แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการกำจัดโลหะหนักออกจากน้ำ ส่วนเมล็ดมะรุมได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถกรองน้ำดื่มได้โดยการกำจัดแบคทีเรียและตะกอน ขณะที่เปลือกกล้วยมีสารประกอบที่สามารถดูดซับตะกั่วและทองแดงจากน้ำที่ปนเปื้อน

สารสกัดตามธรรมชาติเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นในการใช้วัสดุชีวภาพแทนสารเคมีสังเคราะห์ในการทำความสะอาดสิ่งแวดล้อม งานวิจัยนี้จึงเป็นการต่อยอดจากกระแสการพัฒนาพืชที่กำจัดไมโครพลาสติกและสารมลพิษอื่น ๆ

พืชธรรมดาที่ผู้คนนำมาใช้เป็นอาหารและยามานานหลายศตวรรษ อาจช่วยแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมที่แพร่หลายที่สุดอย่างหนึ่งในปัจจุบันได้

ในขณะที่การปนเปื้อนของไมโครพลาสติกยังคงแพร่กระจายไปทั่วระบบน้ำทั่วโลก วิธีแก้ปัญหาจากธรรมชาติอย่างสารสกัดจากกระเจี๊ยบเขียวและเมล็ดลูกซัด จึงเป็นความหวังสำหรับน้ำดื่มที่สะอาดและปลอดภัยยิ่งขึ้น โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการสังเคราะห์สารอื่น

ที่มา: Happy Eco News, Independent, Phys, Scitech Daily