ข่าวสารจุฬาฯ

น้ำประปาเค็มกลับจืด ด้วยนาโนเทคจากวิศวฯ จุฬาฯ

ฤดูแล้งปี 2564 ที่ผ่านมา ชาวกรุงเทพฯ เผชิญปัญหาน้ำประปาเค็มที่สุดในรอบ 20 ปี ผลพวงจากโลกร้อนจนน้ำทะเลหนุนสูง ส่งผลกระทบถึงแหล่งผลิตน้ำประปา วิศวกรจากจุฬาฯ คาดน้ำอาจเค็มไปจนถึงพฤษภาคมนี้ พร้อมแนะทางแก้ปัญหาและเสนองานวิจัยเทคโนโลยีแยกเกลือจากน้ำ

          “น้ำประปาเค็ม” หน้าแล้ง ปัญหาใหญ่ที่คนกรุงเทพฯ และปริมณฑลต้องประสบทุกปีอย่างต่อเนื่อง จนปีนี้ความเค็มของน้ำเข้มข้นที่สุดในรอบ 20 ปี ซึ่งเสี่ยงที่ผู้บริโภคจะป่วยเป็นโรคไตและความดันโลหิตสูงหากดื่มน้ำที่เจือปนเกลือหรือสารโซเดียมคลอไรด์เกินค่ามาตรฐานองค์การอนามัยโลก 250 มิลลิกรัมต่อวัน

“ในอนาคตปัญหาน้ำประปาเค็มในบ้านเราจะรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ” ศ.ดร.พิสุทธิ์ เพียรมนกุล นักวิชาการด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กล่าว

“สาเหตุเกิดจากหนึ่ง น้ำทะเลหนุนสูง ผลจากการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ น้ำทะเลจึงหนุนขึ้นมาปนกับน้ำในแม่น้ำเจ้าพระยาโดยเฉพาะพื้นที่กรุงเทพฯ ฝั่งตะวันออก สอง แรงดันน้ำที่ไหลมาจากแม่น้ำปิง วัง ยม และน่าน ที่ลดลงในหน้าน้ำแล้งเนื่องจากถูกดึงไปทำการเกษตร มากถึง 70% และสาม ระบบประปา น้ำผิวดินจากแหล่งที่นำไปผลิตน้ำประปามีความเค็ม

การจะแก้ปัญหานี้ให้สำเร็จอย่างยั่งยืนต้องแก้ทั้งสามเรื่องดังกล่าวไปพร้อมกัน โดยเฉพาะเรื่องแรงดันน้ำต่ำที่ต้องดึงหลายฝ่ายเข้ามาเกี่ยวข้อง และที่เร่งด่วนไม่แพ้กันคือการดูแลคุณภาพน้ำดื่มสำหรับผู้บริโภค ในเรื่องนี้ ศูนย์ความเป็นเลิศด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม ศ.อรุณ สรเทศน์ ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ ได้เปิดให้บริการตรวจวัดค่าความเค็มของเกลือในน้ำด้วยเครื่องมือและอุปกรณ์ตรวจวัดที่ทันสมัยระดับโลก พร้อมให้คำแนะนำระบบบำบัดที่เหมาะสมกับปัญหามลภาวะแก่หน่วยงานต่างๆ และประชาชนทั่วไป

นอกจากนี้กว่า 3 ปี ศูนย์ฯ ได้ร่วมมือกับศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (NANOTEC) ศึกษาวิจัยนาโนเทคโนโลยีอัจฉริยะเพื่อแก้ปัญหาความเค็มในน้ำประปาด้วยวัสดุชนิดใหม่และใช้กระแสไฟฟ้าจับแยกอนุภาคเกลือออกจากน้ำซึ่งเรียกกระบวนการนี้ว่า “Electrodialysis”

            “การกรองน้ำปกติแบบ RO (Reverse Osmosis) นอกจากการใช้ RO Membrane แล้ว เรายังทำงานวิจัยเกี่ยวกับการใช้วัสดุกรองน้ำหรือเมนเบรนใหม่ๆ ในการแยกเกลือออกจากน้ำ ไม่ว่าจะเป็นการพัฒนาเมมเบรนที่สามารถกักกรองอนุภาคระดับฟลูโอไรด์ที่มีขนาดเล็กละเอียดยิบมากที่สุดที่เรียกว่า Ultrafiltration Membrane และใช้พลังงานไฟฟ้า  (Electrodialysis) ผลักดันอนุภาคเกลือออกไปจากน้ำโดยใช้แรงดันน้ำน้อยแต่ได้คุณภาพน้ำที่ดีเช่นกัน” อ.ดร.เจนยุกต์ โลห์วัชรินทร์ ผู้อำนวยการศูนย์ความเป็นเลิศด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม ศ.อรุณ สรเทศน์ กล่าวถึงงานวิจัยที่ให้ผลน่าพอใจ

            เทคโนโลยีทำน้ำเกลือให้จืดกำลังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนา ซึ่งคาดว่าอีกไม่ช้าทางศูนย์ฯจะได้นำออกมาให้บริการกับประชาชน ซึ่งในระหว่างนี้ อ. ดร.เจนยุกต์ แนะให้ผู้บริโภคดื่มน้ำที่ผ่านการระบบการกรอง อย่าง RO (Reverse Osmosis) ให้ถูกวิธีเพื่อสุขภาพ

“การกรองน้ำผ่านระบบ RO ผู้บริโภคจะได้น้ำที่สะอาด ปราศจากความเค็มจากโซเดียมคลอไรด์ แต่ก็ปราศจากแร่ธาตุทุกชนิดด้วยเช่นกัน ซึ่งไม่เหมาะที่จะดื่มเป็นประจำเพราะจะทำให้ร่างกายขาดแร่ธาตุได้”

            “วิธีการที่ดีคือให้นำน้ำที่ผ่านกระบวนการ RO อย่างสมบูรณ์มาผสมกับน้ำที่ผ่านกระบวนการกรองระดับเบื้องต้น คือ กรองความขุ่น กรองกลิ่นคลอรีนและกำจัดความกระด้างของน้ำ อย่างนี้ เราก็จะได้น้ำสะอาดที่มีความพอดี ไม่มีผลกระทบจากเกลือ แต่ยังคงมีแร่ธาตุสำคัญบางอย่างหลงเหลืออยู่” อ. ดร.เจนยุกต์ แนะ

            นอกจากการดูแลน้ำดื่มภายในครัวเรือนแล้ว วิศวกรสิ่งแวดล้อมทั้งสองชักชวนให้ทุกคนช่วยกันลดการใช้น้ำจากแม่น้ำเจ้าพระยาเพื่อรักษาแรงดันน้ำในแม่น้ำให้เป็นปกติมากที่สุด รวมทั้งหลีกเลี่ยงการใช้หรือสำรองน้ำในช่วงน้ำทะเลหนุนสูง (14.00 – 16.00 น.) ที่สำคัญ ลดการบริโภคอาหารรสเค็ม

          ศูนย์ความเป็นเลิศด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม ศ.อรุณ สรเทศน์ ตั้งอยู่ที่ชั้น 4 ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เป็นหน่วยปฏิบัติการวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมระดับแถวหน้าของประเทศไทยและของโลกมีเครือข่ายความร่วมมือด้านงานวิจัยกับนานาชาติ เช่น สหรัฐอเมริกา ไต้หวัน ฯลฯ และสร้างแพลทฟอร์มของการวิจัยชั้นสูง รวมทั้งงานวิจัยการนำของเสียที่เป็นขยะทางสิ่งแวดล้อมให้เป็นของที่มีมูลค่า นอกจากนี้ยังให้บริการวิเคราะห์สารต่างๆ เชิงคุณภาพสิ่งแวดล้อมด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงที่ทันสมัยเพื่องานวิจัยเชิงลึก เช่น เครื่องมือวิเคราะห์สารอินทรีย์ในน้ำที่สกัดเป็นของเหลว เครื่องมือวิเคราะห์โซเดียมคลอไรด์และไมโครพลาสติกซึ่งเป็นมลพิษจากขยะในทะเล

            หน่วยงานที่สนใจรับบริการต่างๆ สามารถติดต่อได้ที่  http://www.env.eng.chula.ac.th/

เครื่องแยกสารด้วยของเหลวและวิเคราะห์โดยขนาดของมวล
ใช้วิเคราะห์และวัดความเข้มข้นของสารอินทรีย์ ศึกษาศักยภาพการนำน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่ และสารตกค้างจากยาปฏิชีวนะ และสารมลพิษกำเนิดใหม่อื่นๆ ในสิ่งแวดล้อม

Micropore BET Analyzer
ใช้วิเคราะห์สมบัติทางพื้นผิวและความพรุนของวัสดุดูดซับ ซึ่งเป็นความร่วมมือกับบริษัทในเครือ ปตท. และศูนย์นาโนเทค

Gas Chromatography – Electron Caption Detector
ใช้แยกและวิเคราะห์องค์ประกอบของกลุ่มสารประกอบอินทรีย์ที่สามารถระเหยได้ที่มีความไวต่อสัญญาณ สามารถวิเคราะห์ได้ทั้งเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ

เครื่อง Total Organic Carbon Analyzer
วิเคราะห์ค่าการวัดสารอินทรีย์คาร์บอนและไนโตรเจนในน้ำตัวอย่าง ใช้ควบคุมกระบวนการบำบัดน้ำเสีย หรือการรีไซเคิลน้ำบริสุทธิ์สูง ในอุตสาหกรรมน้ำดื่ม อุปกรณ์ผลิตน้ำประปา

อื่นๆ

จุฬาฯ สนับสนุนให้อาจารย์ทำงานวิจัย นับว่าเป็นสิ่งที่ดีมากต่อทั้งอาจารย์ นิสิต รวมถึงภาคประชาสังคม

รองศาสตราจารย์ ดร.สุชนา ชวนิชย์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย