สกว.เปิดงานวิจัยลดฝุ่น PM 2.5

“ไอเสียเครื่องยนต์ดีเซล” คือหนึ่งในตัวการหลักที่ทำให้เกิดเจ้าฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอน ในกรุงเทพฯ ที่คนกรุงเรียกจนติดปากทุกวันนี้ว่า “PM 2.5” เนื่องจากระบบการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซล ไม่สมบูรณ์เท่ากับเครื่องยนต์เบนซิน ส่งผลให้ไอเสียที่ปล่อยออกมามีปริมาณก๊าซพิษ รวมถึง ฝุ่นละอองขนาดเล็ก (Particulate Matter, PM) หรือเขม่าจากไอเสียมากกว่า การที่รถยนต์จำนวนมากพร้อมใจปล่อยไอเสียออกมาในทุกวัน จนคุ้นชินสำหรับการใช้ชีวิตของคนเมือง เป็นการเพิ่มฝุ่นละอองขนาดเล็กขึ้นทุกวัน เมื่อ ได้เวลา และปัจจัยต่างๆ ที่เหมาะสม จึงเกิดสถานการณ์ที่เรากำลังตื่นตัวกันเช่นทุกวันนี้ “ไบโอดีเซล” ของดีใกล้ตัวคนไทย “เขม่ามีปริมาณน้อยกว่า ขนาดเล็กกว่า และสามารถสลายได้เร็วกว่า” นั่นคือบทสรุปสั้น เข้าใจ ง่าย

ผศ.ดร.ปรีชา การินทร์ อาจารย์ประจำคณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระเจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) นักวิจัยของสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ซึ่งได้ศึกษาวิจัยผลกระทบของเชื้อเพลิงชีวภาพต่อจลศาสตร์เคมีในโครงสร้างระดับนาโนของมลพิษ อนุภาคเขม่า และกลไกการสึกหรอของเครื่องยนต์ โดยศึกษาคุณลักษณะของมลพิษเขม่าที่เกิดจากการใช้ไบโอดีเซล (B100) ในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยการอัดแบบฉีดตรง พบว่าเขม่าที่เกิดจากการใช้ไบโอดีเซลนั้น มีปริมาณลดลงถึงครึ่งหนึ่ง เมื่อเทียบกับการใช้ดีเซล เมื่อพิจารณาโครงสร้างเขม่าระดับนาโนในรูปแบบอนุภาคเดี่ยว พบว่า เขม่าของไบโอดีเซลจะมีขนาดเล็กกว่าของดีเซล มีโอกาสที่จะเคลื่อนที่อย่างอิสระมากขึ้น ส่งผลให้เขม่าถูกดักด้วยตัวกรองมลพิษเขม่าได้ดีกว่า และเขม่าไบโอดีเซลจะถูกสลายกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) โดยรวมตัวกับออกซิเจนได้ง่าย และใช้พลังงานต่ำกว่าการสลายเขม่าของดีเซล เนื่องจากขนาดที่เล็กกว่า ทำให้ผิวสัมผัสในการทำปฏิกิริยาเคมีกับออกซิเจนมีมากกว่า

นอกจากนั้น เชื้อเพลิงที่เผาไหม้ไม่สมบูรณ์ของไบโอดีเซล จะยังคงมีออกซิเจนเป็นส่วนประกอบในโมเลกุลคงอยู่ตามคุณสมบัติเดิมของไบโอดีเซล ส่งผลโดยตรงให้เชื้อเพลิงที่เผาไหม้ไม่สมบูรณ์ และเขม่าของไบโอดีเซลสลายกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และน้ำ (H2O) ได้เร็วกว่าดีเซล

นอกจากข้อดีด้านสิ่งแวดล้อม งานวิจัย ผศ.ดร.ปรีชา ได้ใช้เทคนิคการถ่ายภาพด้วยกล้องอิเลคตรอน ศึกษาอนุภาคเขม่าแล้วนำมาวิเคราะห์ พบว่า เมื่อขนาดของเขม่าแต่ละอนุภาคเดี่ยวมีขนาดใหญ่ขึ้น จะเกิดรอยแผลบนโลหะที่มีขนาดใหญ่ขึ้นตามไปด้วย ดังนั้น จึงเป็นไปได้ว่าเขม่าของไบโอดีเซลจะทำให้เครื่องยนต์เกิดการสึกหรอน้อยกว่าเขม่าของดีเซลทั่วไปได้

“ขณะนี้คณะวิจัยกำลังพัฒนารูปแบบของเครื่องยนต์ให้เหมาะแก่การใช้กับไบโอดีเซลให้มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นอีก สัดส่วนการผสมเชื้อเพลิงไบโอดีเซลในดีเซลที่เหมาะสม การพัฒนา เทคโนโลยีด้านตัวกรองมลพิษเขม่าดีเซล รวมถึง น้ำมันหล่อลื่น เครื่องยนต์ที่ตอบสนองการใช้ไบโอดีเซลอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งส่งผลดี และสร้างความมั่นใจต่อประชาชน และผู้ประกอบการด้วย อีกทั้ง องค์ความรู้ของงานวิจัยนี้สามารถปรับใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลในโรงงานอุตสาหกรรม และเครื่องยนต์เบนซินแบบฉีดตรงได้เช่นกัน” ผศ.ดร.ปรีชา กล่าว

งานวิจัยแรงกระตุ้นเพื่อยกระดับสุขภาพคนไทย ห้ามคนใช้รถคงทำไม่ได้ แต่บังคับใช้กฎหมายเพื่อควบคุมมลพิษเหล่านี้คือสิ่งที่ภาครัฐทำได้ ไทยใช้มาตรฐานไอเสียรถยนต์เป็นระดับ Euro 4 และไม่ใช่ทั้งหมด รถเมล์ รถบัสนำเที่ยว รถบรรทุก ที่วิ่งกันเต็มเมือง เหล่านี้ไม่ได้มีมาตรฐานระดับ Euro 4 ขณะที่เพื่อนบ้านอย่างสิงคโปร์ใช้มาตรฐานไอเสีย ระดับ Euro 6 ปั๊มน้ำมันหลายแห่งในมาเลเซีย เริ่มจำหน่ายน้ำมันดีเซล Euro 5 เวียดนามที่มีการกำหนดให้ภายในปี 2565 เตรียมประกาศใช้มาตรฐานไอเสียระดับ Euro 5 ส่วนประเทศพัฒนาแล้วอย่าง ญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย และยุโรป ต่างก็ใช้มาตรฐานไอเสียระดับ Euro 6 มานานหลายปีมากแล้ว โรงงานในอุตสาหกรรมยานยนต์ของเมืองไทยก็ผลิตรถยนต์ที่ติดตั้งระบบกำจัดมลพิษให้ผ่านมาตรฐานไอเสียระดับ Euro 5-6 ไปขายในภูมิภาคเหล่านั้นมาหลายปีแล้ว” ผศ.ดร.ปรีชา

จากปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอนที่เกิดขึ้นครั้งนี้ หวังว่าคงจะได้เห็นการบังคับใช้กฏหมายควบคุมมลพิษไอเสียรถยนต์ในระดับที่สูงขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้

บทความก่อนหน้านี้“เอเชีย เวลท์”เตรียมรุก ‘ธุรกิจสินทรัพย์ดิจิทัล’ รอก.ล.ต.ไฟเขียวไอซีโอ พอร์ทอล กลางปีนี้
บทความถัดไปเปิดไม่ถึงปี “The Marvel Experience Thailand” แห่งแรกในอาเซียน ประกาศปิดตัว เหตุขาดสภาพคล่อง