แผ่นวัสดุคอมโพสิตลวดนาโนซิลเวอร์/ถ่านไม้ไผ่ในการกำจัดและลดฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน

มลพิษทางอากาศเป็นปัญหาร้ายแรงในปัจจุบัน โดยเฉพาะฝุ่นละอองขนาดเล็กไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM2.5) ซึ่งมีผู้วิจัยจำนวนมากพยายามหาวิธีแก้ไข อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีแผ่นกรองที่ใช้อยู่ในปัจจุบันยังคงมีข้อจำกัด เช่น ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูง ไม่สามารถนำแผ่นกรองกลับมาใช้ซ้ำได้ และเกิดความดันลดสูง

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียม ทดสอบลักษณะและสมบัติของแผ่นวัสดุคอมโพสิตลวดนาโนซิลเวอร์/ถ่านไม้ไผ่ และทดสอบประสิทธิภาพโดยการจำลองในระดับห้องปฏิบัติการ เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการขยายระดับการผลิต รวมถึงหารูปแบบหรือโมเดลของการนำไปใช้งานที่เหมาะสมสำหรับอาคารและบ้านพักอาศัย

การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงนวัตกรรมใหม่ของเครื่องกรองอากาศ ที่ทำงานด้วยหลักการไฟฟ้าสถิตและการดูดซับ โดยใช้แผ่นวัสดุคอมโพสิตลวดนาโนซิลเวอร์/ถ่านไม้ไผ่ เพื่อเสริมประสิทธิภาพในการดักจับฝุ่นละอองขนาดเล็ก โดยสภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมแผ่นกรองคือ การใช้ลวดนาโนซิลเวอร์เข้มข้น 8 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ผสมกับถ่านไม้ไผ่ในอัตราร้อยละ 0.1 จุ่มเคลือบ 9 รอบ แล้วอบผนึกที่อุณหภูมิ 120 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 15 นาที ซึ่งให้ค่าความต้านทานของแผ่นต่ำเพียง 4.1 โอห์มต่อตารางหน่วย

จากการทดสอบประสิทธิภาพของแผ่นกรอง พบว่าเมื่อนำไปใช้งานร่วมกับต้นแบบกล่องกรองฝุ่น โดยจ่ายกระแสตรงขั้วลบ 5 โวลต์ และขั้วบวก 12 โวลต์ ที่อัตราการไหลของอากาศ 0.12 เมตรต่อวินาที และความดันลด 10 ปาสกาล สามารถลดค่าฝุ่น PM2.5 ให้เหลือไม่เกิน 25 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตรทันทีที่เริ่มทำงาน และไม่เกิน 5 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตรหลังผ่านไป 120 วินาที

จากการพัฒนาเครื่องต้นแบบแผ่นกรองคอมโพสิตลวดนาโนซิลเวอร์/ถ่านไม้ไผ่ และการทดสอบใช้งาน พบว่ามีประสิทธิภาพในการกำจัดฝุ่นละอองขนาดเล็กได้เฉลี่ยถึงร้อยละ 99.90 ให้เสียงรบกวนต่ำ ประหยัดพลังงาน แผ่นกรองสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ (ด้วยกระบวนการจุ่มอย่างง่ายในเอทิลีนไกลคอล) และมีต้นทุนการผลิตต่อเครื่องเพียงประมาณ 873.07 บาท (ไม่รวมค่าแรง)

ดังนั้น การผลิตเครื่องกรองฝุ่นละอองจากวัสดุคอมโพสิตลวดนาโนซิลเวอร์/ถ่านไม้ไผ่ จึงมีความเป็นไปได้ในการพัฒนาออกจำหน่ายในราคาที่ไม่แพง พร้อมประสิทธิภาพสูงในการกำจัดฝุ่นละอองขนาดเล็ก ซึ่งเป็นปัญหาใหญ่ในปัจจุบัน

คำสำคัญ: ฝุ่นละอองขนาดเล็กไม่เกิน 2.5 ไมครอน, ลวดนาโนซิลเวอร์, ถ่านไม้ไผ่, แผ่นกรอง, แผ่นกรองใช้ซ้ำ, ประจุลบ, ต้นทุนต่ำ