ชื่อบทความ   nanobubbles

คำสำคัญ      nanobubbles

สวัสดีค่ะผู้อ่านชาวฟาร์มวันนี้จะมาเล่าให้ฟังถึงเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่ช่วยสนับสนุนระบบการเลี้ยงสัตว์น้ำ และทำให้เกิดการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำอย่างยั่งยืนนะคะ บางท่านอาจเคยได้ยินกันมาบ้างเกี่ยวกับ nanobubbles และอุปกรณ์ที่ผลิต nanobubbles หรือฟองอากาศขนาดนาโน ซึ่งตอนนี้กำลังเป็นที่นิยมนำมาใช้กันมากขึ้นในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ โดยปัจจุบันมีการศึกษาเกี่ยวกับ nanobubbles ทั้งด้านการปรับปรุงการผลิตและการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเพิ่มมากขึ้น

ก่อนจะกล่าวถึง nanobubbles ก็ต้องพูดถึงเรื่องความสำคัญของออกซิเจนก่อน ปฏิเสธไม่ได้เลยว่าออกซิเจนมีความสำคัญต่อชีวิตมากๆ สำหรับสัตว์น้ำเองก็มีการใช้ออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำสำหรับการดำรงชีวิต ระดับออกซิเจนที่ต่ำจะมีผลต่อสุขภาพและการรอดชีวิตของสัตว์น้ำ มีผลกระทบต่อผลผลิตของฟาร์ม รวมทั้งมีผลต่อการย่อยสลายของเสียอินทรีย์ในบ่อเลี้ยงด้วย

การเพิ่มหรือเติมอากาศในบ่อน้ำมีความสำคัญอย่างมากในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ วิธีที่พบได้ทั่วไปในปัจจุบันคือการใช้กังหันน้ำ ใช้หัวทรายหรือ airstones อัดอากาศผ่านสายยางที่ต่อกับหัวทราย อากาศที่เคลื่อนตัวผ่านหัวทรายจะถูกอัดผ่านรูพรุน ทำให้เกิดฟองอากาศในน้ำและช่วยในการละลายของออกซิเจนในน้ำ ซึ่งเป็นฟองอากาศขนาดใหญ่ที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ตามปกติแล้วออกซิเจนในบรรยากาศจะละลายเข้าไปในชั้นบนสุดของน้ำ โดยการกวนน้ำหรือการเคลื่อนไหวของผิวน้ำทางกายภาพ ในขณะที่เครื่องเติมอากาศแบบเก่าจะละลายออกซิเจนได้เฉลี่ยประมาณ 3% ต่อน้ำ 1 ฟุต ฟองอากาศจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำอย่างรวดเร็ว ออกซิเจนจะยังละลายอยู่ในน้ำชั้นบนสุด ทำให้พบว่าปลาจะว่ายอยู่บริเวณผิวน้ำเพื่อรับออกซิเจน ในขณะที่ก้นบ่อจะขาดออกซิเจนส่งผลให้แบคทีเรียที่ใช้อากาศตรึงไนโตรเจน (aerobic nitrifying bacteria) ไม่สามารถทำลายของเสียได้ และทำให้เกิดชั้นตะกอนของเสียที่กักเก็บเชื้อโรค ส่งผลให้คุณภาพน้ำเสื่อมลงได้อย่างรวดเร็ว

ในขณะที่ nanobubbles คือ ฟองอากาศเล็กๆ ละเอียด ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า การอัดอากาศให้กระจายอย่างรวดเร็วในน้ำจะทำให้เกิด nanobubbles ได้ ฟองอากาศขนาดนาโนเหล่านี้จะสามารถละลายอยู่ในน้ำได้นานและไม่ลอยขึ้นไปที่ผิวน้ำอย่างรวดเร็วเหมือนฟองอากาศขนาดใหญ่ ทำให้น้ำที่มีการเติมฟองอากาศขนาดจิ๋วนาโนลงไปมีปริมาณออกซิเจนสูง และคงตัวอยู่ได้ยาวนานกว่าการเติมอากาศแบบทั่วไป พบว่าอุปกรณ์ที่ผลิต nanobubbles บางรุ่นจะมีประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจนสูงถึง 85% หรือเกือบ 30 เท่าของอัตราการเติมอากาศแบบทั่วไป ซึ่งสูงกว่าระบบเติมออกซิเจนอื่นๆ อย่างเห็นได้ชัด

จากการศึกษาพบว่าการนำฟองอากาศนาโนมาใช้ มีประโยชน์หลายอย่าง เช่น กำจัดสิ่งสกปรก และฆ่าเชื้อที่บริเวณผิวน้ำ ทำลายสาหร่าย ทำลาย biofilms และยังสามารถทำลายเชื้อโรคได้ ฟองอากาศนาโนจะ

สามารถปล่อยอนุมูลอิสระประเภท hydroxyl radicals ซึ่งช่วยลดการปนเปื้อนได้ คุณสมบัติของฟองอากาศนาโนที่เล่ามาข้างต้น จึงทำให้ได้รับความนิยมในการนำเทคโนโลยีฟองอากาศนาโนมาใช้ในกิจกรรมการจัดการน้ำเสีย เนื่องจากเป็นเครื่องมือบำบัดน้ำเสียที่มีประสิทธิภาพสูง

สำหรับการนำอุปกรณ์ที่ผลิต nanobubbles มาใช้ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ จะช่วยเพิ่มปริมาณความหนาแน่นของออกซิเจนในบ่อโดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพน้ำ ในขณะเดียวกันก็มีส่วนช่วยในการลดเชื้อก่อโรค ซึ่งในปัจจุบันในท้องตลาดมีอุปกรณ์ที่ผลิต nanobubbles ได้ในกำลังการผลิตที่แตกต่างกันไป ดังนั้น การเลือกใช้ก็จะต้องพิจารณาองค์ประกอบของระบบการผลิตให้เหมาะสมด้วย

บทความหน้าเรามาดูกันว่าในการศึกษาเรื่องการนำ nanobubbles มาใช้ในการผลิตสัตว์น้ำมีประเด็นอะไรน่าสนใจกันบ้างนะคะ

สัตวแพทย์หญิง ดร.มินตรา ลักขณา (หมอเมย์)
อ.น.สพ.ดร. ภัทรพล เปี่ยมสมบูรณ์ (หมอเอก)