นักวิทย์นำทรายแมว ‘ซีโอไลต์’ดูดซับก๊าซมีเทนในบรรยากาศแปลงเป็นคาร์บอนทำวัสดุใช้งานต่อ

การใช้ซีโอไลต์ซึ่งเป็นแร่ธาตุดูดซับกลิ่นมาผสมด้วยทองแดงจะมีประสิทธิภาพในการดูดซับก๊าซมีเทนจากบรรยากาศ และยังสามารถเปลี่ยนมีเทนครึ่งหนึ่งเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ที่สามารถนำไปผลิตวัสดุที่ใช้ประโยชน์ต่อได้อีก

กระบะทรายแมว (Litter box/sandbox) เป็นกล่องสำหรับเก็บปัสสาวะหรืออุจจาระของแมว รวมถึงกระต่าย และสัตว์เลี้ยงขนาดเล็กชนิดในบ้าน โดยเหมาะสำหรับบ้านที่ไม่สะดวกจะให้สัตว์ออกไปขับถ่ายนอกบ้าน

กระบะทรายแมวบางครั้งไม่ได้ใช้ทรายรองรับอึแมว แต่ใช้วัสดุที่เรียกว่า “ซีโอไลต์” (Zeolite) เป็นแร่ธาตุที่มีรูพรุนขนาดเล็กซึ่งมักใช้เป็นตัวดูดซับกลิ่นและของเสียได้ดี

ล่าสุดทีมนักวิจัยของ MIT พบว่าซีโอไลต์ยังช่วยดูดก๊าซมีเทนและกำจัดก๊าซมีเทนออกจากอากาศได้ด้วย แถมยังมีราคาไม่แพงและมีจำนวนมาก ผลการวิจัยได้อธิบายเรื่องนี้ไว้ในวารสาร ACS Environment Au ในบทความของนักศึกษาปริญญาเอกที่ชื่อ Rebecca Brenneis, รองศาสตราจารย์ Desiree Plata และผู้ร่วมวิจัยอีกสองคน

มีเทนเป็นก๊าซที่สร้างหายนะให้กับสภาพภูมิอากาศโลกยิ่งกว่าคาร์บอนไดออกไซด์เสียอีก ส่วนใหญ่มาจากเกษตรกรรมแบบเผาไร่ การเลี้ยงโคนม การขุดถ่านหินและแร่ พื้นที่ชุ่มน้ำ และดินที่แห้งแล้ง

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ส่งผลกระทบในชั้นบรรยากาศน้อยกว่าก๊าซมีเทนมาก ซึ่งแรงกว่าก๊าซเรือนกระจกประมาณ 80 เท่าในช่วง 20 ปีแรก และรุนแรงกว่าประมาณ 25 เท่าในช่วงศตวรรษแรก

ดังนั้นการกำจัดมีเทนจึงเป็นงานที่ใหญ่กว่าการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ อันที่จริงทีมวิจัยพบวิธีที่จะเปลี่ยนมีเทนให้เป็นคาร์บอน เพราะคาร์บอนยังสามารถดูดมาเก็บแล้วนำมาทำวัสดุต่าง ๆ ที่เป็นประโยชน์ได้มากมายมหาศาล

ทีมงานพบว่า การผสมซีโอไลต์ด้วยทองแดงจำนวนเล็กน้อยจะทำให้วัสดุนี้มีประสิทธิภาพในการดูดซับก๊าซมีเทนจากอากาศ แม้ในระดับความเข้มข้นต่ำมากก็ตาม จากนั้นจะเข้าสู่กระบวนการเปลี่ยนมันเป็นคาร์บอนฯ

วิธีการแปลงก๊าซมีเทนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ นั่นอาจฟังดูไม่ดี เมื่อพิจารณาจากความพยายามทั่วโลกในการต่อสู้กับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

รองศาสตราจารย์ Desiree Plata บอกว่า “หลายคนได้ยินคำว่า ‘คาร์บอนไดออกไซด์’ ก็จะตื่นตระหนก พวกเขาจะพูดว่า ‘นั่นมันฟังดูไม่เข้าท่านะ’” แต่เธอชี้ให้เห็นว่าคาร์บอนไดออกไซด์มีผลกระทบต่อบรรยากาศน้อยกว่ามีเทนมาก

นักวิจัยบอกว่าตามธรรมดาแล้วก๊าซมีเทนจะเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ตามธรรมชาติเมื่อเวลาผ่านไปในชั้นบรรยากาศ ด้วยการเร่งกระบวนการดังกล่าว วิธีการนี้จะลดผลกระทบด้านสภาพอากาศในระยะสั้นลงอย่างมาก

หากเราสามารถเปลี่ยนก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศครึ่งหนึ่งเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ก็จะทำให้ระดับก๊าซมีเทนเพิ่มขึ้นน้อยกว่า 1 ส่วนต่อล้าน ช่วยป้องกันความร้อนจากการแผ่รังสีได้ประมาณ 16%

ในอดีตมีคนพยายามใช้กระบวนการที่คล้ายคลึงกันในการเปลี่ยนก๊าซมีเทนให้เป็นเมทานอลซึ่งเป็นเชื้อเพลิงแต่มีต้นทุนสูง ดังนั้นกระบวนการใช้วัสดุจากกระบะทรายแมวจึงคุ้มกว่าในการเปลี่ยนมีเทนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์

รู้หรือไม่ว่า ในทางทฤษฎีแล้วคาร์บอนไดออกไซด์สามารถใช้ทำผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ ได้ตั้งแต่แว่นกันแดด วอดก้า ไปจนถึงเชื้อเพลิงเครื่องบิน ดังนั้นด้วยพลังแห่งวิทยาศาสตร์หากเราค้นพบวิธีการ “เล่นแร่แปรธาตุ” ได้แบบนี้ ไม่เพียงแค่เราจะช่วยต่ออายุของโลกไว้ได้เท่านั้น แต่ยังทำให้โลกพบวัสดุใหม่ ๆ ในการสร้างอนาคตที่ยั่งยืนด้วย

ข้อมูลจาก
• David L. Chandler. (13 Jan 2022). “This material found in cat litter could help reduce atmospheric methane emissions”. MIT News/WEF.
• Adele Peters. (11 Jan 2022). “How an ingredient found in cat litter could help fight climate change”. Fast Company.