นักวิจัยเดนมาร์กค้นพบจุดอ่อน 'สารพิษอมตะ' PFAS — แสง UV ทำลายได้จริง ไม่ต้องใช้สารเคมี

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยออร์ฮุส ประเทศเดนมาร์ก ค้นพบจุดอ่อนที่ซ่อนอยู่ในโมเลกุลของ "สารพิษอมตะ" หรือ PFAS — กลุ่มสารสังเคราะห์ที่ปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมทั่วโลกมากว่า 80 ปีโดยไม่เคยสลายตัวในธรรมชาติ งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Environmental Science & Technology พิสูจน์ว่าแสงอัลตราไวโอเลต (UV) ความเข้มสูงสามารถสร้าง อนุมูลไฮโดรเจน จากโมเลกุลน้ำธรรมดา ซึ่งสามารถโจมตีและทำลายพันธะเคมีอันแข็งแกร่งของ PFAS ได้ — โดยไม่ต้องเติมสารเคมีใด ๆ เลย

PFAS คืออะไร และทำไมถึงเป็น "สารอมตะ"

PFAS (Per- and Polyfluoroalkyl Substances) คือกลุ่มสารสังเคราะห์กว่า 14,000 ชนิดที่ถูกพัฒนาขึ้นตั้งแต่ทศวรรษ 1940 เพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและสินค้าอุปโภคบริโภคหลากหลายประเภท ไม่ว่าจะเป็นกระทะเคลือบนอนสติ๊ก บรรจุภัณฑ์อาหาร เสื้อกันฝน พรมกันคราบ ไปจนถึงโฟมดับเพลิง AFFF ที่ใช้ในสนามบินและฐานทัพทหาร

คุณสมบัติที่ทำให้ PFAS มีประโยชน์ทางอุตสาหกรรมก็คือสิ่งเดียวกันที่ทำให้มันเป็นอันตราย: พันธะคาร์บอน-ฟลูออรีน (C-F) ที่แข็งแกร่งที่สุดพันธะหนึ่งในเคมีอินทรีย์ พันธะนี้ทนทานต่อความร้อน กรด ด่าง และกระบวนการย่อยสลายตามธรรมชาติแทบทุกชนิด ส่งผลให้สาร PFAS สะสมอยู่ในสิ่งแวดล้อม ห่วงโซ่อาหาร และร่างกายมนุษย์โดยไม่มีวันหมดไป

การสัมผัสสาร PFAS สัมพันธ์กับความเสี่ยงมะเร็งหลายชนิด ความเสียหายของตับและไต การรบกวนระบบฮอร์โมน และผลกระทบต่อพัฒนาการของทารกในครรภ์ องค์การอนามัยโลก (WHO) จัด PFOA ซึ่งเป็นสาร PFAS ชนิดหนึ่ง ให้อยู่ในกลุ่มสารก่อมะเร็งในมนุษย์ (กลุ่ม 1) เมื่อปี 2023

กลไกใหม่ที่เปลี่ยนความเข้าใจทั้งหมด

ก่อนหน้านี้ วงการวิทยาศาสตร์เชื่อว่า อิเล็กตรอนในน้ำ (hydrated electrons) เป็นตัวการหลักในการสลาย PFAS เมื่อใช้แสง UV แต่ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยออร์ฮุส นำโดย รศ. Zongsu Wei จากภาควิชาวิศวกรรมชีวภาพและเคมี ค้นพบว่าผู้กระทำตัวจริงคือ อนุมูลไฮโดรเจน (hydrogen radicals) — อนุภาคที่มีความว่องไวปฏิกิริยาสูงมากและสร้างได้จากน้ำธรรมดาเมื่อโดนแสง UV ความเข้มสูง

กระบวนการทำงานมีดังนี้:

1. แสง UV ที่ ความยาวคลื่นต่ำกว่า 300 นาโนเมตร ฉายลงในน้ำ
2. พลังงานแสงทำให้โมเลกุลน้ำ (H₂O) แตกตัวและสร้าง อนุมูลไฮโดรเจน ที่มีอิเล็กตรอนเดี่ยว
3. อนุมูลไฮโดรเจนซึ่งมีความว่องไวสูง โจมตีพันธะ C-F ของโมเลกุล PFAS
4. ค่อย ๆ ดึงอะตอมฟลูออรีนออกทีละตัว สลายโมเลกุล PFAS ให้กลายเป็นสารที่เล็กลงและย่อยสลายได้ในธรรมชาติ

"การทำลายพันธะ C-F คือความท้าทายหลัก การค้นพบว่าอนุมูลไฮโดรเจนเป็นตัวขับเคลื่อนหลัก ทำให้เราเห็นทิศทางที่ชัดเจนขึ้นในการออกแบบเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนกว่า" รศ. Wei กล่าว

ผลการทดลอง: ทำลาย GenX ได้เกือบครึ่ง ใน 5 ชั่วโมง

ทีมวิจัยทดสอบกับสาร GenX (HFPO-DA) ซึ่งเป็น PFAS รุ่นใหม่ที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อทดแทน PFOA ที่ถูกสั่งห้ามในหลายประเทศ (ใช้ในกระบวนการผลิต Teflon และวัสดุฟลูออโรโพลิเมอร์อื่น ๆ) ผลลัพธ์ที่ได้ใน 5 ชั่วโมง โดยไม่มีการเติมสารเคมีใด ๆ เลย:

• GenX สลายตัว: 49.1% (เกือบครึ่งหนึ่งของปริมาณเริ่มต้น)
• กำจัดอะตอมฟลูออรีนออกได้: 21.2%

ตัวเลขเหล่านี้อาจดูไม่สมบูรณ์ 100% แต่สิ่งที่น่าทึ่งคือสิ่งที่ไม่ต้องใช้: ไม่มีสารเคมีเพิ่มเติม ไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา — มีแค่น้ำกับแสง UV ซึ่งต่างจากวิธีสลาย PFAS ที่ใช้กันก่อนหน้านี้ที่มักต้องใช้สารเคมีออกซิแดนต์หรือรีดักแทนต์เพิ่มเติม

ทำไมถึงดีกว่าวิธีเดิมที่ใช้กันอยู่

เทคโนโลยีบำบัด PFAS ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน เช่น การกรองผ่าน ถ่านกัมมันต์ (activated carbon) หรือ เมมเบรน มีจุดอ่อนสำคัญ: มันไม่ได้ ทำลาย PFAS แต่แค่ ย้าย มันออกจากน้ำไปอยู่ในตัวกรอง ซึ่งในที่สุดก็ต้องนำไปกำจัดทิ้งต่อ มักด้วยการเผาที่ต้องใช้อุณหภูมิสูงมาก หรือการฝังกลบซึ่งเสี่ยงต่อการรั่วไหลกลับสู่สิ่งแวดล้อม

วิธีใหม่นี้แตกต่างออกไปเพราะ ทำลาย PFAS จริง ๆ โดยสลายพันธะ C-F ออกทีละพันธะ แทนที่จะแค่ย้ายปัญหาไปที่อื่น และเนื่องจากใช้เพียงน้ำกับแสง UV ไม่ต้องเติมสารเคมีอื่น จึงมีศักยภาพเป็นกระบวนการที่สะอาดและยั่งยืนกว่าอย่างมีนัยสำคัญ

PFAS ในประเทศไทย ปัญหาที่ใกล้กว่าที่หลายคนคิด

หลายคนอาจมองว่า PFAS เป็นปัญหาของประเทศอุตสาหกรรมตะวันตก แต่งานวิจัยระดับนานาชาติพบ PFAS ในประเทศไทยแล้วในหลายแหล่ง:

• แม่น้ำเจ้าพระยา: พบสาร PFOS (หนึ่งในกลุ่ม PFAS) โดยระดับความเข้มข้นเพิ่มขึ้นจากพื้นที่ต้นน้ำสู่ปลายน้ำ พื้นที่เกษตรกรรมและอุตสาหกรรมมีความเข้มข้นสูงกว่า
• น้ำใต้ดิน: พบการปนเปื้อน PFAS ในแหล่งน้ำใต้ดินหลายพื้นที่ทั่วประเทศ
• น้ำประปากรุงเทพฯ: มีรายงานการพบ PFAS ในน้ำประปา แม้ระดับจะต่ำกว่าเกณฑ์ที่หลายประเทศตะวันตกกำหนดในปัจจุบัน

ปัจจุบัน ประเทศไทยอยู่ระหว่างการปรับปรุงพระราชบัญญัติวัตถุอันตรายให้ครอบคลุมการควบคุม PFAS อย่างเข้มงวดขึ้น และกำหนดค่ามาตรฐานในน้ำดื่มให้สอดคล้องกับมาตรฐานสากล ซึ่งนับเป็นก้าวที่ถูกทิศทาง

ข้อจำกัดและก้าวถัดไปของงานวิจัย

รศ. Wei และทีมวิจัยเน้นย้ำชัดเจนว่าการค้นพบครั้งนี้ยังอยู่ใน ขั้นวิจัยพื้นฐาน กระบวนการยังมีข้อจำกัดสำคัญที่ต้องแก้ไข:

• อัตราการสลายตัวยังค่อนข้างช้าสำหรับการใช้งานจริง
• มี สารประกอบตัวกลาง (intermediate compounds) เกิดขึ้นระหว่างการสลาย ซึ่งต้องศึกษาความปลอดภัยและวิธีจัดการเพิ่มเติม
• ยังต้องพัฒนาแหล่งกำเนิดแสง UV ความเข้มสูงให้มีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากขึ้นเพื่อรองรับการใช้งานในระดับอุตสาหกรรม

แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดของงานวิจัยนี้ไม่ใช่ตัวเลขผลลัพธ์ หากแต่เป็น การระบุกลไกที่แท้จริง เมื่อทราบว่า "อนุมูลไฮโดรเจน" คือตัวการหลัก นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรก็สามารถออกแบบระบบ UV ที่เพิ่มการผลิตอนุมูลไฮโดรเจนได้มากขึ้น เลือกความยาวคลื่นที่เหมาะสมกว่า และลดพลังงานที่ต้องใช้ เพื่อให้กระบวนการเร็วขึ้นและใช้งานได้จริงในที่สุด

ข้อมูล ณ วันที่ 20 มิถุนายน 2026 — งานวิจัยชิ้นนี้ถือเป็นก้าวสำคัญอีกก้าวในการแก้ปัญหามลพิษสิ่งแวดล้อมระยะยาวที่โลกต้องเผชิญ ควบคู่กับความก้าวหน้าด้านอื่น ๆ อย่าง พลังงานไฮโดรเจนสะอาด และ การปกป้องมหาสมุทร 10% ของโลก ที่โลกกำลังผลักดันอยู่พร้อมกัน