การศึกษาและออกแบบเครื่องกักเก็บฝุ่น PM แบบไฟฟ้าสถิตเพื่อนำไปใช้ในการวิเคราะห์แหล่งกำเนิดและที่มา

ในปัจจุบัน ประเทศไทยกำลังประสบปัญหาฝุ่น PM2.5 ทั่วประเทศ ซึ่งมีแหล่งกำเนิดของฝุ่นได้จากหลายแหล่งที่มา เช่น ควันจากท่อไอเสียรถยนต์ การเผาในที่โล่ง ไฟป่า และอื่นๆ ดังนั้น แหล่งที่มาของฝุ่นในแต่ละพื้นที่จึงมีแนวโน้มที่จะแตกต่างกันไป ในปัจจุบันโดยเป็นการวิเคราะห์เชิงเคมีเป็นหลัก ทางคณะผู้จัดเสนอแนวทางใหม่ในการศึกษาแหล่งที่มาของฝุ่นโดยวิธีการทางกายภาพโดยวิเคราะห์จากขนาดของอนุภาคและโครงสร้างเชิงนาโน การวิเคราะห์ข้างต้นนี้ตัวอย่างฝุ่นจำเป็นที่จะต้องถูกเก็บมาแบบแห้งในระยะเวลาจำกัด โดยไม่ควรใช้แผ่นกรองกระดาษในการเก็บฝุ่น เนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการลอกของแผ่นกรองออกมาด้วยในขั้นตอนการนำฝุ่นออกมา ทางคณะผู้จัดทำเห็นสมควรว่าเครื่อง Electrostatic Precipitator (ESP) หรือ เครื่องดักฝุ่นแบบไฟฟ้าสถิตย์ นั้นมีคุณสมบัติเหมาะสมที่จะนำมาเป็นเครื่องดักฝุ่นเพื่อนำไปทดสอบทางกายภาพตามที่กล่าวไว้ข้างต้น โดยในงานวิจัยนี้มุ่งเน้นไปในส่วนของการออกแบบและสร้างเครื่อง ESP ที่ใช้ในจุดประสงค์เฉพาะดังกล่าวข้างต้น โดยคณะผู้จัดทำสามารถสร้างเครื่องที่เก็บฝุ่นได้อย่างน้อย 100 mg ภายใน 1 วัน ซึ่งเพียงพอกับการนำไปศึกษาโครงสร้างเชิงนาโนใน 1 ครั้ง นอกจากนี้ จากการทดสอบการทำงานเบื้องต้นพบว่าเครื่องมีประสิทธิภาพในการดักฝุ่นถึง 80% (ซึ่งมากกว่าเครื่อง ESP ที่หามาได้ตามท้องตลาด) และยังพบอีกว่าประสิทธิภาพในการดักฝุ่นแปรผกผันกับความเร็วอากาศขาเข้า โดยความเร็วอากาศแนะนำจากการทดลองไม่เกิน 2 m/s อย่างไรก็ตามเครื่อง ESP ที่ใช้ในจุดประสงค์เฉพาะนี้ยังมีจุดที่สามารถพัฒนาได้อีก เช่น ความสะดวกในการเก็บฝุ่นที่เกี่ยวเนื่องมาจากลักษณะโครงสร้างเครื่อง และการปรับขนาดของเครื่องให้กระทัดรัดและเหมาะสมกับการใช้งาน เป็นต้น

มลพิษทางอากาศนั้นส่งผลกระทบโดยตรงต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของสิ่งมีชีวิตทั้งในระยะสั้นและระยะยาว มลพิษทางอากาศนั้นสามารถจำแนกได้เป็นหลายกลุ่ม นั่นคือ มลพิษในรูปแบบสถานะแก๊ส ได้แก่ แก๊สโอโซน แก๊สไนโตรเจนออกไซค์ เป็นต้น และ มลพิษในรูปแบบของแข็ง ได้แก่ ฝุ่นละอองต่างๆ ซึ่งจะถูกจำแนกด้วยขนาดเป็นหลัก ในที่นี้ ฝุ่นละอองขนาดเล็ก (Particulate Matter) ตัวย่อ “PM” จะเป็นประเด็นสำคัญของงานวิจัยนี้เนื่องด้วยในปัจจุบัน สถานการณ์ฝุ่น PM2.5 ใน ประเทศไทยโดยเฉพาะภาคกลางและภาคเหนือ มีแนวโน้มที่จะรุนแรงขึ้นในฤดูหนาวของทุกปี