วช. หนุนทีมวิจัย เอ็นเทค สวทช. พัฒนาเครื่องผลิตน้ำยาฆ่าเชื้อสำหรับบำบัดมูลฝอยติดเชื้อ

ดร.วิภารัตน์ ดีอ่อง ผู้อำนวยการ สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ กล่าวว่า ขยะเป็นปัญหาสำคัญระดับประเทศ หากไม่ได้รับการกำจัดอย่างถูกวิธี จะส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของประชาชน ทั้งนี้ในช่วงที่ประเทศไทยรวมถึงทั่วโลกประสบกับปัญหาวิกฤติการแพร่ระบาดของโรคโควิด-19 ทำให้ในสถานประกอบการด้านสาธารณสุขต่าง ๆ มีขยะติดเชื้อรวมถึงเครื่องมือ เครื่องใช้ อุปกรณ์ทางการแพทย์ ที่สัมผัสเชื้อก่อโรคเป็นจำนวนมาก จึงจำเป็นต้องมีการบำบัดอย่างถูกวิธี เพื่อความปลอดภัยและป้องกันการแพร่ระบาดของโรค

กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม โดย สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) จึงสนับสนุนทุนวิจัยประจำปี 2563 ให้กับโครงการ “การพัฒนาชุดผลิตน้ำยาฆ่าเชื้อ ที่มีสารประกอบคลอรีนเป็นส่วนประกอบด้วยวิธีทางไฟฟ้าเคมี สำหรับบำบัดมูลฝอยติดเชื้อภายในสถานประกอบการด้านสาธารณสุข” ซึ่งมี ดร.สมศักดิ์ สุภสิทธิ์มงคล จากศูนย์เทคโนโลยีพลังงานแห่งชาติ (ENTEC) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) เป็นหัวหน้าโครงการ เพื่อพัฒนาต้นแบบเครื่องผลิตน้ำยาฆ่าเชื้อที่เหมาะสม และพร้อมใช้งานจริงภายในสถานประกอบการด้านสาธารณสุขและโรงพยาบาล

ดร.สมศักดิ์ สุภสิทธิ์มงคล หัวหน้าโครงการ ฯ เปิดเผยว่า ในช่วงแรกที่เกิดวิกฤตการแพร่ระบาดของโรคโควิด-19 น้ำยาฆ่าเชื้อ เช่น แอลกอฮอล์ สารฟอกขาว เป็นที่ต้องการอย่างมากจนเกิดขาดตลาด จึงเกิดแนวคิดที่จะนำความรู้เรื่องเซลล์ไฟฟ้าเคมีมาประยุกต์ใช้ในการดัดแปลงระบบของเซลล์เชื้อเพลิง ให้กลายเป็นเครื่องผลิตสารอื่น ๆ ตามที่ต้องการ

ทั้งนี้ คณะวิจัยที่ประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญจากหลากหลายสาขาทั้งจาก ENTEC, MTEC และ BIOTEC สวทช. ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเครื่องผลิตน้ำยาฆ่าเชื้ออิเล็กโทรไลต์ ที่ใช้ชื่อว่า “ENcase” โดยอาศัยหลักการเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีภายในเครื่องเปลี่ยนเกลือแกงหรือโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ให้เป็นน้ำยาฆ่าเชื้ออิเล็กโทรไลต์ ที่เรียกว่า “ENERclean” ที่มีกรดไฮโปคลอรัส (Hypochlorous acid : HOCl) เป็นองค์ประกอบหลัก มีความเป็นกรดอ่อน (pH 4-6) ปริมาณคลอรีนมากกว่า 400 ppm และค่า Oxidation-reduction potential (ORP) ในช่วง 900-1200 mV

กรดไฮโปคลอรัส เป็นกรดอ่อน ๆ ตามธรรมชาติชนิดเดียวกับภูมิคุ้มกันในเม็ดเลือดขาวของมนุษย์ เป็นสารออกซิไดซ์ที่มีประสิทธิภาพการยับยั้ง หรือฆ่าเชื้อจุลชีพก่อโรคผ่านตามเกณฑ์มาตรฐาน ทำให้สามารถใช้ได้กับร่างกายโดยตรง หรือ ใช้ฆ่าเชื้อวัตถุและชำระล้างสารพิษตกค้างในอาหารสำหรับบริโภคและสามารถชะล้างด้วยน้ำสะอาดออกได้ นอกจากนี้ในกระบวนการผลิตน้ำยาฆ่าเชื้อดังกล่าว ยังสามารถผลิตโซดาไฟ (NaOH) ที่นำไปใช้ประโยชน์ได้อีกด้วย เช่น ใช้ทำความสะอาดคราบไขมันที่ตกค้างตามท่อเครื่องดูดควันที่ใช้ในการปรุงอาหารในโรงครัวหรืออุดตันตามท่อระบายน้ำต่าง ๆ ได้

สำหรับงานวิจัยที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก วช. ดร.สมศักดิ์ กล่าวว่า เป็นการต่อยอดพัฒนาน้ำยาฆ่าเชื้อสำหรับใช้งานกับขยะติดเชื้อเป็นหลัก มุ่งเน้นพัฒนาเครื่องผลิตน้ำยาฆ่าเชื้ออิเล็กโทรไลต์ที่มีคลอรีนเป็นองค์ประกอบสำหรับใช้ภายในสถานประกอบการด้านสาธารณสุข ศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการผลิตและประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียและไวรัส (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง SARS-CoV-2) ซึ่งมีการทดสอบภายใต้สภาวะควบคุมในห้องปฏิบัติการ รวมถึงทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของชุดอุปกรณ์ต้นแบบภายใต้สภาวะใช้งานจริง พร้อมทั้งปรับปรุงรูปแบบการทำงานของต้นแบบให้มีความเหมาะสมต่อการใช้งานของกลุ่มเป้าหมายมากที่สุด

ต้นแบบเครื่องผลิตน้ำยาฆ่าเชื้อ ENcase ที่พัฒนาขึ้น สามารถใช้งานได้หลายรอบด้วยอัตราการผลิต 30 ลิตรต่อชั่วโมง แบ่งเป็นน้ำยาฆ่าเชื้อ ENERclean 15 ลิตร และโซดาไฟ 15 ลิตร ส่วนผลิตภัณฑ์น้ำยาฆ่าเชื้ออิเล็กโทรไลต์ที่ได้จากเครื่องต้นแบบ มีฤทธิ์ในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา บนพื้นผิวที่ไม่มีรูพรุนได้ 59-60 carrier ผ่านตามเกณฑ์มาตรฐานทดสอบผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อก่อโรค (AOAC 955.14, 955.15, 955.17 และ 964.02) อีกทั้งมีฤทธิ์ในการฆ่าเชื้อไวรัสก่อโรค เช่น Dengue virus, Japanese encephalitis virus, Zika virus และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง SARS-CoV-2 โดยมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อ SARS-CoV-2 บนพื้นผิวได้มากกว่า 99.9% ตามมาตรฐานทดสอบ ASTM E1053-20

ปัจจุบันต้นแบบเครื่อง “ENcase” ถูกส่งมอบและใช้ประโยชน์แล้วภายในโรงพยาบาลที่เข้าร่วมโครงการ ทั้ง 10 แห่งใน 4 จังหวัด คือ ที่ รพ.พหลพลพยุหเสนา จ.กาญจนบุรี รพ.วารินชำราบ จ.อุบลราชธานี รพ.ยางชุมน้อย รพ.เมืองจันทร์ รพ.ศรีสะเกษ รพ.สต.โนนคูณ รพ.สต.บ้านผักขะ และ รพ.สต.ยางชุมใหญ่ จ.ศรีสะเกษ รพ.พะโต๊ะ รพ.ปากน้ำหลังสวน จ.ชุมพร ส่วนผลิตภัณฑ์น้ำยาฆ่าเชื้อ “ENERclean” ถูกส่งมอบหน่วยงานราชการ สถานศึกษา ไม่น้อยกว่า 1,500 ลิตร สำหรับใช้ประโยชน์ในสถานการณ์โควิด-19

นอกจากนี้ ยังได้มีการอบรมถ่ายทอดเทคโนโลยีการผลิตน้ำยาฆ่าเชื้อและสาธิตการทำงานของชุดต้นแบบสำหรับการผลิตน้ำยาฆ่าเชื้อ (ENcase) รวมถึงเครื่องมือวิเคราะห์สมบัติของน้ำยาฆ่าเชื้อที่ผลิตได้ (ENERclean) ให้กับเจ้าหน้าที่โรงพยาบาลทั้ง 10 แห่ง ใน 4 จังหวัดดังกล่าว จนมีความรู้ ความชำนาญสำหรับการผลิต วิเคราะห์สมบัติ ตลอดจนการนำผลิตภัณฑ์น้ำยาฆ่าเชื้อที่ได้ไปใช้งานจริงภายในหน่วยงาน

งานวิจัยนี้นอกจากจะช่วยลดการนำเข้าเทคโนโลยีและสารเคมีในการผลิตน้ำยาฆ่าเชื้อจากต่างประเทศแล้ว ยังสร้างความตระหนัก และช่วยในการวางแผนจัดการขยะมูลฝอยติดเชื้อของเจ้าหน้าที่สถานีอนามัยและคลินิกในแต่ละจังหวัด ช่วยลดปัญหามลพิษทางน้ำจากการชะล้างของสารเคมีตกค้าง เนื่องจากน้ำยาฆ่าเชื้อที่ผลิตได้จากต้นแบบเครื่อง ENcase มาจากเกลือแกงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม หรือมีความเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมค่อนข้างต่ำและยังลดปริมาณขยะติดเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากเครื่องมือเครื่องใช้อุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น Face shield หรือแว่นตานิรภัย สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ภายหลังผ่านการฆ่าเชื้อด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อแล้ว อีกทั้งการใช้น้ำยาฆ่าเชื้อที่ผลิตขึ้นจากต้นแบบ ยังเป็นการกำจัดเชื้อจุลชีพก่อโรคเบื้องต้น เพื่อควบคุมการแพร่ของเชื้อก่อโรค ระหว่างกักเก็บและขนย้ายไปเผาทำลายต่อไป