ลดฝุ่น 2.5

สกว. มุ่งลดฝุ่น 2.5 พัฒนาประสิทธิภาพสูงสุดการเผาไหม้น้ำมันดีเซล

 “ไอเสียเครื่องยนต์ดีเซล” คือหนึ่งในตัวการหลักที่ทำให้เกิดเจ้าฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอน ในกรุงเทพฯ ที่คนกรุงเรียกจนติดปากทุกวันนี้ว่า PM 2.5” เกิดจากระบบการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซลนั้นไม่สมบูรณ์เท่ากับเครื่องยนต์เบนซิน ส่งผลให้ไอเสียที่ปล่อยออกมามีปริมาณก๊าซพิษรวมถึงฝุ่นละอองขนาดเล็ก (Particulate Matter, PM) หรือเขม่าจากไอเสีย (Soot) มากกว่า

ไบโอดีเซล ของดีใกล้ตัวคนไทย พัฒนาประสิทธิภาพสูงสุดการเผาไหม้น้ำมันดีเซล
เปรียบเทียบค่า Smoke intensity ของเครื่องยนต์ตั้งแต่ดีเซล 100 (D100) จนถึง ไบโอดีเซล 100 (B100)

“เขม่ามีปริมาณน้อยกว่า ขนาดเล็กกว่า และสามารถสลายได้เร็วกว่า” นั่นคือบทสรุปสั้น เข้าใจง่าย จากการสัมภาษณ์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ปรีชา การินทร์ อาจารย์ประจำคณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระเจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง นักวิจัยของสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ซึ่งได้ทำการศึกษาคุณลักษณะของมลพิษเขม่าที่เกิดจากการใช้ไบโอดีเซล (B100) ในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยการอัดแบบฉีดตรง (Direct Injection Compression Ignition Engine) พบว่าเขม่าที่เกิดจากการใช้ไบโอดีเซล นั้นมีปริมาณลดลงถึงครึ่งหนึ่ง เมื่อเทียบกับการใช้ดีเซล

เมื่อพิจารณาโครงสร้างเขม่าระดับนาโน (Nano) ในรูปแบบอนุภาคเดี่ยว (Single Primary Particle) พบว่าเขม่าของไบโอดีเซลจะมีขนาดเล็กกว่าของดีเซล มีโอกาสที่จะสามารถเคลื่อนที่อย่างอิสระมากขึ้น ส่งผลให้เขม่าถูกดักด้วยตัวกรองมลพิษเขม่า (Particulate Filter, PF) ได้ดีกว่า และเขม่าไบโอดีเซลจะสามารถถูกสลายกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) โดยรวมตัวกับออกซิเจนได้ง่ายและใช้พลังงานต่ำกว่าการสลายเขม่าของดีเซล เนื่องจากขนาดที่เล็กกว่าทำให้ผิวสัมผัสในการทำปฏิกิริยาเคมีกับออกซิเจนมีมากกว่า นอกจากนี้เชื้อเพลิงที่เผาไหม้ไม่สมบูรณ์ (Unburned Hydrocarbons, UHCs) ของไบโอดีเซลจะยังมีออกซิเจนเป็นส่วนประกอบในโมเลกุลคงอยู่ตามคุณสมบัติเดิมของไบโอดีเซล ซึ่งส่งผลโดยตรงให้เชื้อเพลิงที่เผาไหม้ไม่สมบูรณ์และเขม่าของไบโอดีเซลสลายกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ) และ น้ำ (H2O) ได้เร็วกว่าดีเซล

สัณฐานวิทยาของเขม่าแต่ละอนุภาคเดี่ยว

นอกจากข้อดีด้านสิ่งแวดล้อม ในงานวิจัย ผศ.ดร.ปรีชา ได้ใช้เทคนิคการถ่ายภาพด้วยกล้องอิเลคตรอน (Scanning Electron Microscopy, SEM) ศึกษาอนุภาคเขม่าแล้วนำมาวิเคราะห์ พบว่าเมื่อขนาดของเขม่าแต่ละอนุภาคเดี่ยวมีขนาดใหญ่ขึ้น จะเกิดรอยแผลบนโลหะที่มีขนาดใหญ่ขึ้นตามไปด้วย ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่า เขม่าของไบโอดีเซลจะทำให้เครื่องยนต์เกิดการสึกหรอน้อยกว่าเขม่าของดีเซลทั่วไปได้ “ในทางวิศวกรรมยานยนต์ (Automotive Engineering) ถือว่างานวิจัยมีประโยชน์อย่างมาก เมื่อเราย้อนกลับไปดูการส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ ที่วิเคราะห์ตามหลักทางวิศวกรรมศาสตร์ เมื่อเทียบส่วนผสมเชื้อเพลิงตั้งแต่ดีเซล 100 (D100) จนถึง ไบโอดีเซล 100 (B100) จะพบว่าสมรรถนะและประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องยนต์ไม่ได้แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญมากนัก โดยพบข้อดีของไบโอดีเซลว่ามีประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องยนต์สูงกว่าดีเซลเล็กน้อยเนื่องจากอะตอมของออกซิเจนในโมเลกุลไบโอดีเซลส่งผลให้เผาไหม้ได้สมบูรณ์มากกว่าดีเซลนั่นเอง ซึ่งขณะนี้ทางคณะวิจัยกำลังพัฒนารูปแบบของเครื่องยนต์ให้เหมาะแก่การใช้กับไบโอดีเซลให้มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นอีก สัดส่วนการผสมเชื้อเพลิงไบโอดีเซลในดีเซลที่เหมาะสม การพัฒนาเทคโนโลยีด้านตัวกรองมลพิษเขม่าดีเซล (Diesel Particulate Filter, DPF) รวมไปถึงน้ำมันหล่อลื่นเครื่องยนต์ที่ตอบสนองการใช้ไบโอดีเซลอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งส่งผลดีและสร้างความมั่นใจต่อประชาชน และผู้ประกอบการด้วย อีกทั้งองค์ความรู้ของงานวิจัยนี้สามารถปรับใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลในโรงงานอุตสาหกรรม และเครื่องยนต์เบนซินแบบฉีดตรง (Gasoline Direct Injection, GDI) ได้เช่นกัน” ผศ.ดร.ปรีชา กล่าว

งานวิจัย แรงกระตุ้นเพื่อยกระดับสุขภาพคนไทย

ห้ามคนใช้รถคนทำไม่ได้ แต่บังคับใช้กฎหมายเพื่อควบคุมมลพิษเหล่านี้คือสิ่งที่ทางภาครัฐทำได้ ประเทศไทยใช้มาตรฐานไอเสียรถยนต์เป็นระดับ Euro 4 และไม่ใช่ทั้งหมด รถเมล์ รถบัสนำเที่ยว รถบรรทุก ที่วิ่งกันเต็มเมืองเหล่านี้ไม่ได้มีมาตรฐานระดับ Euro 4  ในขณะที่เพื่อนบ้านอย่างสิงคโปร์ใช้มาตรฐานไอเสียระดับ Euro 6 ปั๊มน้ำมันหลายแห่งในมาเลเซียเริ่มมีการจำหน่ายน้ำมันดีเซล Euro 5 เวียดนามที่มีการกำหนดให้ภายในปีพ.ศ. 2565 เตรียมประกาศใช้มาตรฐานไอเสียระดับ Euro 5 ส่วนประเทศพัฒนาแล้วอย่างญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย และยุโรป ต่างก็ใช้มาตรฐานไอเสียระดับ Euro 6 มานานหลายปีมากแล้ว

มาตรฐานไอเสีย EURO 1 - 6

“ไม่เข้าใจว่าทำไมบ้านเราไม่ประกาศใช้มาตรฐานไอเสียระดับ Euro 5 – 6 ทั้งๆ ที่เทคโนโลยีที่สามารถรองรับปัญหานี้มันไปไกลมากแล้ว โรงงานในอุตสาหกรรมยานยนต์ของเมืองไทยก็ผลิตรถยนต์ที่ติดตั้งระบบกำจัดมลพิษให้ผ่านมาตรฐานไอเสียระดับ Euro 5 – 6 ไปขายในภูมิภาคเหล่านั้นมาหลายปีมากแล้ว” เป็นคำกล่าวสั้นๆ ทิ้งท้าย ของ ผศ.ดร.ปรีชา แต่จากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นครั้งนี้เราคงเห็นการบังคับใช้กฏหมายควบคุมมลพิษไอเสียรถยนต์ในระดับที่สูงขึ้นในอนาคตอันใกล้ ถึงแม้ว่ายังมีอีกหลายสาเหตุที่ทำให้เกิด PM2.5 เพื่อให้คนกรุงเทพและคนไทยได้มีโอกาสสูดอากาศในเมืองได้เต็มปอดสักครั้ง

00:00
00:00
Empty Playlist