‘ชาร์โคล’ ถ่าน
กรองน้ำที่ดัก
จับคาร์บอนได้

มันอยู่ในครัวและใกล้ตัวเสียจนหลายคนมองข้ามไป แต่ผลการศึกษาล่าสุดพบว่า ‘ถ่านกัมมันต์’ หรือที่คนเรียกติดปากว่า ชาร์โคลอาจเป็นของใกล้มือที่ช่วยมนุษย์ต่อสู้กับสงครามโลกเดือดก็เป็นได้  

ถ่านกัมมันต์ หรือคาร์บอนกัมมันต์ (Activated Carbon หรือ Activated Charcoal) คือ ถ่านที่นําไปผ่านกระบวนการกระตุ้นด้วยสารเคมีหรือวิธีทางกายภาพก่อน เพื่อทําให้โครงสร้างทางกายภาพของถ่านเกิดรูพรุนหรือรอยแตกขนาดเล็กในระดับนาโนเมตรจำนวนมหาศาล โดยขนาดรูพรุนของถ่านกัมมันต์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของการดูดซับ เมื่อมีรูพรุนขนาดเล็กจํานวนมากทําให้การดูดซับของโมเลกุลขนาดเล็กเพิ่มมากขึ้น 

ผงถ่านกัมมันต์ (Powdered Activated Carbon) นิยมใช้ในอุตสาหกรรมยารักษาโรค สารเคมี ยางรถยนต์ โครงสร้าง อาคาร เหมืองแร่ บําบัดนําเสียและการกรองน้ำ 

ส่วนเม็ดถ่านกัมมันต์ (Granular Activated Carbon) ใช้ในการกรองอากาศเสีย อุตสาหกรรมสารเคมีและเวชภัณฑ์ยานยนต์ใช้ในการถ่ายเทพลังงานความร้อน และการกลั่นแยกก๊าซธรรมชาติ 

ถ่านกัมมันต์แบบอัดแท่ง (Extruded Activated Carbon) ใช้ในการกําจัดสารเคมีมีพิษ ตัวเร่งปฏิกิริยาต่าง ๆ

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ตีพิมพ์ผลการทดลองในวารสาร Nature ถึงการเลียนแบบการ ‘ชาร์จ’ ถ่านกัมมันต์มาเหมือนกับชาร์จแบตเตอรี่ ซึ่งไอออนเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่โดยใช้สารประกอบที่เรียกว่า ไฮดรอกไซด์ 

ไฮดรอกไซด์ไอออนจะรวมตัวกันอยู่ในรูพรุนของถ่านกัมมันต์ จากนั้นเริ่มจับตัวกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดูดจับมาจากอากาศ 

นักวิทยาศาสตร์นำถ่านกัมมันต์ไปผ่านความร้อนที่ 90 – 100 องศาเซลเซียส เพื่อไม่ให้ถ่านกัมมันต์ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาได้อีก 

แม้กระบวนการช่วยแก้ปัญหาโลกเดือดนี้จะใช้พลังงานสูง แต่วิธีการดักจับคาร์บอนในอากาศหลาย ๆ วิธีต้องใช้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงถึง 900 องศาเซลเซียสที่มักใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลอยู่ดี ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จากเคมบริดจ์จึงมองว่าเทคนิคใช้ถ่านกัมมันต์ดูดซับคาร์บอนใช้พลังงานน้อยกว่ามาก และสามารถใช้พลังงานหมุนเวียนอย่างเดียวได้ แม้จะมีข้อจำกัดว่ายิ่งความชื้นสูง ถ่านกัมมันต์จะดูดซับคาร์บอนได้น้อยลง แต่พยายามหาวิธีเพิ่มปริมาณการดูดซับให้มากขึ้นต่อไป 

Alexander Forse อาจารย์ด้านเคมี หนึ่งในทีมผู้ทำการทดลองของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ กล่าวว่า หนทางที่จะช่วยแก้ปัญหาโลกเดือดคือการไม่ผลิตก๊าซเรือนกระจกออกมาตั้งแต่แรก ร่วมกับวิธีการต่าง ๆ ที่จะช่วยลดปริมาณก๊าซเรือนกระจก ซึ่งการดักจับคาร์บอนคือหนึ่งในวิธีการที่ใช้กันในปัจจุบัน 

รายงานของมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด เผยว่า มีการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศในแต่ละปีประมาณ 2,000 ล้านตัน ส่วนใหญ่เป็นผลจากวิธีพื้นฐานอย่างการปลูกต้นไม้ ร่วมกับวิธีการสมัยใหม่ เช่น เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนที่มีส่วนลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้น้อยกว่า 0.1% เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่ลงทุนสูง 

หากไม่อยากให้อุณหภูมิโลกเพิ่มสูงไปกว่านี้ ทั่วโลกต้องช่วยกันกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้มากขึ้นอีก 4 เท่าต่อปี ตามรายงาน State of Carbon Dioxide Removal ประจำปี 2024 

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์อยู่ในขั้นตอนหาเงินทุนเพื่อขายถ่านกัมมันต์ดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเชิงพาณิชย์ เพราะเชื่อว่าเป็นการกระจายเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนไปตามครัวเรือนที่เข้าถึงได้ง่ายใช้งานสะดวกมากกว่าการติดตั้งเครื่องมือราคาแพง

รูปโดย Freepik

Share