จับได้แล้วต้นตอฝุ่นพิษ เมื่อนาโนเทคใช้ e-nose ดมฝุ่นแม่นยำนำทางแก้ปัญหาได้ตรงเป้า

เดี๋ยวนี้คนไทยเริ่มตระหนักถึงภัยร้ายจากฝุ่น PM 2.5 กันมากขึ้น หลายคนต้องเปิดแอปเช็กค่าฝุ่นแทบทุกวัน ถ้าเกินค่ามาตรฐานก็ทำได้เพียงแค่หลีกเลี่ยงการออกนอกบ้าน หรือทำกิจกรรมกลางแจ้ง แล้วก็ลุ้นว่าเมื่อไหร่ พ.ร.บ.บริหารจัดการเพื่ออากาศสะอาด จะคลอดออกมาใช้สักที 

ตราบใดที่เรายังไม่สามารถชี้ตัวได้อย่างชัดเจนว่าฝุ่นมาจากแหล่งกำเนิดอะไร และเป็นสัดส่วนเท่าไหร่ การควบคุม ป้องกัน และการบังคับใช้กฎหมายก็ยังไม่เกิดประสิทธิภาพ และเป็นข้อถกเถียงกัน เพราะวัดได้เฉพาะดัชนีคุณภาพอากาศที่บอกค่าฝุ่นเชิงปริมาณ โดยแบ่งออกเป็น 5 ระดับ คือ ฟ้า เขียว เหลือง ส้ม และแดง ด้วยเหตุนี้ นาโนเทค สวทช. จึงนำเทคโนโลยี e-nose หรือจมูกอิเล็กทรอนิกส์ มาพัฒนาเป็นเครื่องมือที่สามารถจำแนกแหล่งกำเนิดฝุ่นได้ และวัดว่าแต่ละแหล่งก่อให้เกิดฝุ่นเป็นสัดส่วนกี่เปอร์เซ็น ซึ่งถือเป็นนวัตกรรมแรกที่จะทำให้บ่งชี้ที่มาของฝุ่น PM 2.5 ด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

 

 

ดร.รุ่งโรจน์ เมาลานนท์ ทีมวิจัยวิศวกรรมกระบวนการและระบบตรวจติดตาม นาโนเทค สวทช. เล่าว่า e-nose เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พัฒนาขึ้นมาจากการเลียนแบบจมูกมนุษย์ เพื่อตรวจวัดและจำแนกกลิ่น สี และฝุ่นได้โดยไม่มีข้อจำกัด ซึ่งนาโนเทค ได้ร่วมมือกับ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) และกรมควบคุมมลพิษ ติดตั้งระบบ e-nose ในพื้นที่นำร่อง ทั้งโรงไฟฟ้าแม่เมาะ แปลงนาข้าว, ไร่ข้าวโพด, สวนผลไม้ และป่าธรรมชาติ ในภาคเหนือ โดยจะมีการใช้ AI และแบบจำลองคณิตศาสตร์ขั้นสูงเพื่อประมวลผลข้อมูลแบบ Real-time ผ่านแอปพลิเคชัน เพื่อให้เห็นสัดส่วนแหล่งกำเนิดฝุ่นในแต่ละพื้นที่อย่างชัดเจน

 

ฝุ่นพิษมาจากไหน?

ดร.รุ่งโรจน์ อธิบายว่า ฝุ่นแต่ละชนิดก็มีเอกลักษณ์ที่แตกต่างกัน โดยฝุ่น PM 2.5 จะแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักตามแหล่งกำเนิด คือ

- ฝุ่นปฐมภูมิ (Primary particles) เป็นฝุ่นที่สามารถปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดโดยตรงเช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล และการเผาชีวมวล 

- ฝุ่นทุติยภูมิ (Secondary particles) ไม่ได้ออกเป็นฝุ่นโดยตรง แต่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีในบรรยากาศ โดยมีสารตั้งต้นจากก๊าซ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์, ไนโตรเจนออกไซด์, แอมโมเนีย  และและก๊าซมีเทนจากภาคการเกษตร ซึ่งมนุษย์จะไม่สามารถจำแนกกลิ่นเหล่านี้ได้เลย แต่ e-nose จะจำแนกได้ และยังเอามาวิเคราะห์ได้ด้วยว่า เมื่อก๊าซเหล่านี้รวมตัวกับความชื้นในชั้นบรรยากาศ ก็ทำให้เกิดฝุ่นได้  

ภายใต้โครงการนำร่องนี้ นาโนเทค มุ่งเน้นการวิจัยในภาคการเกษตร ซึ่งทำให้เกิดฝุ่นได้จากการเผาชีวมวล ก๊าซคาร์บอน ก็าซมีเทน รวมถึงแอมโมเนีย ซึ่งเกิดจากการย่อยสลายซากพืชซากสัตว์ และปลดปล่อยขึ้นไปในชั้นบรรยากาศ นอกจากนี้ ป่าไม้ตามธรรมชาติเป็นอีกเป้าหมายที่ต้องการวัดให้ได้ว่า เป็นสาเหตุทำให้เกิดฝุ่นในสัดส่วนมากน้อยเพียงใด เพราะป่าไม้จะปล่อยสารระเหยที่ก่อให้เกิดฝุ่นได้เช่นกัน

ดร.รุ่งโรจน์ บอกว่า "ปัจจุบัน การทำการเกษตรมีการใช้สารเคมีมากขึ้น เราต้องพิสูจน์ให้สังคมรู้ข้อเท็จจริงว่า การปลูกข้าว ข้าวโพด อ้อย สวนต่างๆ รวมถึงป่าไม้ตามธรรมชาติ มีส่วนทำให้เกิดฝุ่นละอองอย่างไร มีสัดส่วนเท่าไหร่ เพื่อให้ภาครัฐออกมาตรการจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพ" 

 

จัดการต้นตอจากมาตรฐานกลาง

ขณะนี้อยู่ในขั้นตอนการดำเนินโครงการนำร่องภายใต้งบยุทธศาสตร์ปี 2569-2571 จากนั้น สวทช. จะรายงานสรุปผลวิจัยเพื่อนำเสนอต่อผู้กำหนดนโยบายภาครัฐต่อไป

ขณะที่ ดร.ศักดา ตรีเดช ผู้อำนวยการส่วนนวัตกรรมคุณภาพอากาศและเสียง กรมควบคุมมลพิษ บอกว่า รัฐบาลประกาศให้ปัญหาฝุ่น PM 2.5 เป็นวาระแห่งชาติมาตั้งแต่ปี 2562 ซึ่งกรมควบคุมมลพิษได้บูรณาการกับทุกหน่วยงานเพื่อแก้ปัญหาผ่านการออกมาตรการเฝ้าระวัง ติดตาม และแจ้งเตือนที่เข้มข้นมากขึ้น โดยแยกเป็น 4 แหล่งกำเนิด คือ เกษตร ป่า เมือง และหมอกควันข้ามแดน

ดร.ศักดา ยอมรับว่า แม้จะมีการติดตั้งสถานีตรวจวัดปริมาณฝุ่น 100 สถานีทั่วประเทศ มีการใช้ประโยชน์จากข้อมูลของสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ หรือ GISTDA ที่บ่งชี้พื้นที่จุดความร้อน (Hotspot) และข้อมูลพยากรณ์อากาศจากกรมอุตนิยมวิทยา แต่การบ่งชี้แหล่งกำเนิดและสัดส่วนที่ก่อให้เกิดฝุ่น จะเป็นหลักฐานสำคัญสำหรับหน่วยงานภาครัฐที่จะออกมาตรการต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและตรงจุด ซึ่งและสอดรับกับแนวทางการบริหารเชิงพื้นที่ ภายใต้ พ.ร.บ.อากาศสะอาด ด้วย

"หากผลการวิจัยทดลอง e-nose ของ สวทช. ได้ผลเป็นที่เพียงพอแล้ว เราจะต้องทำให้ข้อมูลเชิงประจักษ์ที่ได้จากกระบวนการทางวิทยาศาสตร์นี้มีกฎหมายรองรับ เพื่อใช้เป็นข้อมูลกลางที่ทุกฝ่ายยอมรับ  โดยกรมควบคุมมลพิษจะทำงานร่วมกับสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ ภายใต้การกำกับของกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม เพื่อรับรองมาตรฐาน e-nose ในการจำแนกฝุ่น"

สำหรับมาตรการรับมือฝุ่น PM 2.5 ในปีงบประมาณ 2569 กรมควบคุมมลพิษตั้งเป้าพื้นที่เผาไหม้ลดลง 10-20% ค่าเฉลี่ย PM 2.5 ลดลง 5-10% และจำนวนวันที่เกินมาตรฐานลดลง 5%