MOFs ย่อมาจาก Metal-Organic Frameworks แปลว่า “โครงข่ายโลหะ-สารอินทรีย์”
MOFs คือ “อนุภาคระดับนาโนเมตร” ที่เต็มไปด้วยรูพรุนจน แต่มีพื้นที่ผิวภายในที่กว้างใหญ่มากเป็นพิเศษ ทำให้มีความสามารถในการดูดซับสูง โดยอนุภาค MOFs ขนาด 1 ช้อนชา จะมีพื้นที่ผิวภายในเท่ากับ 2 สนามเลยทีเดียว
ซึ่งกำลังมีโครงการ ตั้งโปรแกรมเพื่อให้ MOFs สามารถดูดซับ และกักเก็บก๊าซเรือนกระจกได้ตามต้องการ ดำเนินการโดย Promethean Particles บริษัท Startup แห่งหนึ่งในสหราชอาณาจักร ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจำนวน 8 ล้านปอนด์ หรือราว 360 ล้านบาท จากบริษัทร่วมทุน 2 แห่ง คือ Mercia Ventures และ Aramco Ventures เพื่อวิจัยและพัฒนา MOFs
MOFs คือวัสดุมหัศจรรย์ที่มีศักยภาพ สามารถนำไปประยุกต์ในการใช้งานได้หลากหลายประเภท โดยพื้นที่ผิวภายในโครงสร้างของ MOFs เมื่อผ่านการปรับแต่งทางวิศวกรรมในห้องปฏิบัติการ ก็จะมีความเหนียว มีคุณสมบัติยึดเกาะกับโมเลกุลของก๊าซได้หลายชนิด
ซึ่งในทางปฏิบัติ เราสามารถนำ MOFs ไปใช้เป็นฟองน้ำดูดซับ และตะแกรงร่อนขนาดจิ๋ว เพื่อคัดแยก และกักเก็บก๊าซได้หลายชนิดพร้อมๆ กัน และในปริมาณมากๆ ก็ได้อีกด้วย
ดังนั้น คุณสมบัติที่น่าอัศจรรย์ของ MOFs สามารถนำไปประยุกต์ใช้เพื่อลดผลกระทบของโรงงานอุตสาหกรรมที่มีต่อสภาพภูมิอากาศโลก ไม่ว่าจะเป็น การช่วยดูดซับคาร์บอน และก๊าซเรือนกระจก ที่เกิดจากการผลิตปูนซิเมนต์ โลหะ หรือพลังงานไฟฟ้า ซึ่งในปัจจุบัน อุตสาหกรรมเหล่านี้ยังคงปล่อยก๊าซดังกล่าวออกมาในปริมาณมหาศาล
ณ วันนี้ ได้เริ่มมีการทดลองใช้ MOFs ที่โรงไฟฟ้า Drax Power Station ในมณฑล Yorkshire ของสหราชอาณาจักรแล้ว
โดยมีการติดตั้งหน่วยดักจับคาร์บอนต้นแบบที่โรงไฟฟ้า Drax เนื่องจากโรงไฟฟ้าแห่งนี้ใช้การเผาเชื้อเพลิงชีวมวลจากขี้เลื่อยไม้อัดเม็ด หากการทดลองเป็นผลสำเร็จ Promethean Particles จะทำการปรับลดราคาของ MOFs จาก 25,000 ปอนด์ต่อกิโลกรัมปัจจุบัน ให้เหลือเพียง 25 ปอนด์ หรือราว 1,120 บาทต่อกิโลกรัมในอนาคต
ทั้งนี้ กุญแจสำคัญที่จะนำไปสู่การลดต้นทุน เพื่อการผลิต MOFs ให้ได้ในปริมาณมากระดับอุตสาหกรรมนั้น จำเป็นต้องมีการใช้วัตถุดิบจากแร่ธาตุ และโลหะ ที่ราคาถูกกว่า ซึ่งสามารถพบได้ทั่วไปในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็น “สังกะสี” หรือ “แมกนีเซียม”
James Stephenson CEO ของ Promethean Particles บอกว่า ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม คือสิ่งที่ทำให้เขา และทีมงานเร่งพัฒนา MOFs
“ทุกวันนี้ เราเห็นเช่นเดียวกับที่ทั้งโลกเห็นว่า การดักจับคาร์บอน คือสิ่งจำเป็นสำหรับการแก้ไขปัญหาสภาะโลกร้อน” James Stephenson กระชุ่น
อย่างไรก็ดี เทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนเท่าที่มีอยู่ในปัจจุบัน ยังคงเผชิญความท้าทายสำคัญในเรื่องของการใช้พลังงานสิ้นเปลืองอยู่ James Stephenson กล่าวว่า
“เราจึงมีความมุ่งมั่นต่อภารกิจนี้ และเดินหน้าสร้างความแตกต่างเพื่อช่วยแก้ไขปัญหาระดับโลกให้บรรเทาลงบ้าง” James Stephenson สรุป
เช่นเดียวกับ Selina Ambrose ผู้จัดการฝ่ายผลิตภัณฑ์ของ Promethean Particles ที่ระบุว่า นอกจากโครงการอื่นๆ ที่เราทำอยู่ โครงการ MOFs เป็นอะไรที่เราตั้งใจมาก
“เพราะ MOFs ยังสามารถจะถูกนำไปพัฒนา และผลิตในระดับอุตสาหกรรม เพื่อใช้ประโยชน์ในด้านอื่นได้อีกอย่างหลากหลาย” Selina Ambrose กล่าว และว่า
เรามีแผนจะเพิ่มนักวิจัย และวิศวกรในทีมฝ่ายผลิต เพื่อแสดงให้โลกเห็นว่า ไม่เพียงดักจับคาร์บอน แต่แท้จริงแล้ว MOFs สามารถจะทำสิ่งต่างๆ ได้อีกมาก” Selina Ambrose ทิ้งท้าย
อนึ่ง ทุกวันนี้ สหราชอาณาจักรได้ออกแถลงการถึงการดำเนินโครงการกักเก็บคาร์บอนหลายโครงการด้วยกัน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของคำมั่นสัญญาที่เคยให้ไว้กับชาวโลกว่า จะดักจับ และกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้ได้ 20-30 ล้านตันต่อปี ภายในปี ค.ศ. 2030
อย่างไรก็ตาม ทุกวันนี้กระบวนการ CCS (Carbon Capture and Storage) ยังคงถูกมองว่ามีราคาแพง และใช้พลังงานสิ้นเปลืองอย่างมาก ทำให้ยังไม่มีโครงการ CCS ขนาดใหญ่เกิดขึ้นอย่างแท้จริง
ซึ่งที่ผ่านมา บรรดานักวิจารณ์ต่างก็กล่าวตำหนิทางการสหราชอาณาจักร ว่า โครงการ CCS อาจไม่คุ้มค่ากับงบประมาณแผ่นดินที่ลงไป
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การประกาศดังกล่าว อาจเป็นเพียงการเบี่ยงเบนความสนใจของผู้คน ให้ละเลย และมองข้าม มาตรการตัดลดการปล่อยคาร์บอนที่เร่งด่วนกว่า
ถึงตอนนี้ บรรดาผู้เชี่ยวชาญก็ยังคงตื่นเต้นกับ MOFs ถึงศักยภาพในการดูดซับก๊าซเรือนกระจก ณ แหล่งกำเนิดใหญ่ตามโรงงานต่างๆ จากนั้น MOFs สามารถจะกักเก็บไว้ในรูปแบบที่ขนส่งต่อไปได้ง่าย
อย่างไรก็ดี ราคาที่แพงลิ่วของ MOFs ในปัจจุบัน ยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญ ซึ่งหากลดลงมาได้จนเหลือเพียงเศษเสี้ยวของราคาปัจจุบัน ก็จะนับว่าเป็นข่าวดีมากๆ เป็นอย่างยิ่งเลยทีเดียว
แหล่งข้อมูล
https://www.salika.co/2024/09/17/metal-organic-frameworks-2/