ฝุ่นมีกลิ่น! เตรียมใช้ e-Nose หาต้นตอ “คนก่อฝุ่นPM2.5”
ฝุ่นมีกลิ่น! สวทช. พัฒนานวัตกรรม e-Nose เตรียมใช้หาต้นตอ “คนก่อฝุ่นPM2.5” แม่นยำ แยกได้ละเอียดมากกว่าบอกแค่ปริมาณ
KEY
POINTS
- สวทช. พัฒนานวัตกรรม “e-Nose” หรือจมูกอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ เพื่อใช้แก้ปัญหาการหาต้นตอฝุ่น PM2.5 ที่ไม่สามารถระบุแหล่งกำเนิดที่แน่ชัดได้
- e-Nose ทำงานโดยการวิเคราะห์ “กลิ่น” หรือองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ของฝุ่น ทำให้สามารถจำแนกที่มาของฝุ่นได้อย่างแม่นยำ เช่น จากการเผาพืชชนิดต่างๆ หรือจากโรงงานอุตสาหกรรม
- มีการเตรียมนำร่องติดตั้ง e-Nose จำนวน 100 เครื่องใน 5 พื้นที่ทั่วประเทศ เพื่อสร้างฐานข้อมูลที่ชัดเจนสำหรับใช้ชี้ตัวผู้ก่อมลพิษและบังคับใช้กฎหมายอย่างมีประสิทธิภาพ
ทุกวันนี้ เกิดปัญหาที่ยังไม่มีใครสามารถชี้ชัดลงไปได้ว่า ‘ใคร’ ‘กิจกรรมไหน’ คือต้นตอของฝุ่น PM2.5 ที่กลายเป็นวิกฤษกับประเทศไทยตั้งแต่ปี 2562
แม้ทางหน่วยงานรัฐจะสามารถจำแนกถึงแหล่งของ ฝุ่น PM2.5 ได้ เช่น จากการเผาข้ามพรมแดน จากภาคเกษตร จากการจราจร หรือจากป่า แต่ยังต้องการหลักฐานที่ชี้ชัด ระบุลงไปอีกว่า เป็นกิจกรรมอะไร หรือพืชชนิดไหน?
ดร.ศักดา ตรีเดช ผู้อำนวยการส่วนนวัตกรรมคุณภาพอากาศและเสียง กรมควบคุมมลพิษ กล่าวว่า
" ยกตัวอย่างเช่นจังหวัดเราค่าฝุ่นเยอะ แต่จังหวัดข้างๆ เผาเยอะ มีจุด Hot spot เยอะ แต่การที่เราจะบอกจังหวัดข้างเคียงให้ทำอะไร ถ้าไม่มีหลักฐานเชิงวิทยาศาสตร์จะยาก เพราะไม่มีใครอยากเป็นผู้ร้าย
โดยเฉพาะ ข้อมูลที่แม่นยำชนิดบอกได้ว่า ‘ฝุ่นนี้’ มีที่มาจากอะไร เช่น ข้าวโพด อ้อย หรือ ข้าว เป็นต้น ทั้ง 3 ตัวนี้ พืชแต่ละตัวมีหน่วยงานกำกับถืออำนาจบังคับใช้ทั้งการส่งเสริมหรือควบคุมต่างกัน"
ทีนี้ก็คงพอจะเห็นภาพได้ว่า ปัญหาของการบังคับใช้กฎหมายนั้น ไม่ใช่แค่ว่าเห็นเป็นจุด Hot Spot แดงเถือกเท่านั้น แต่หลักฐานเชิงประจักษ์ ว่าเป็นพืชตัวไหน ไร่ปลูกอะไรที่ทำ เป็นส่วนสำคัญ ที่จะเป็นหลักฐานชี้ชัดได้!
ซึ่งแน่นอนว่าไม่ใช่แค่หลักฐานไปเอาผิดเท่านั้น อีกด้านหนึ่ง ข้อมูลเหล่านี้ก็จะเป็นหลักฐานสำหรับคนที่เคยถูกเหวี่ยงแห เหมารวม ก็สามารถนำมาใช้ยืนยันตัวเองอีกทางหนึ่งด้วย!
แล้วจะทำอย่างไร? คำตอบคลี่คลายด้วย ฝุ่นมีกลิ่น!
เมื่อฝุ่นมีกลิ่น! e-Nose หาแห่งต้นตอฝุ่นได้อย่างละเอียดยิบ!
วันนี้ (วันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2569) ที่สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ เปิดตัวนวัตกรรม “e-Nose” จมูกอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ ขึ้น
ความน่าสนใจของนวัตกรรมตัวนี้ คือ เริ่มต้นด้วยคำว่า ‘ฝุ่นมีกลิ่น’
ดร.รุ่งโรจน์ เมาลานนท์ ทีมวิจัยวิศวกรรมกระบวนการและระบบตรวจติดตาม นาโนเทค สวทช. อธิบายถึงการทำงานของ e-Nose ว่า e-Nose คือ ชุดเซนเซอร์อัจฉริยะที่ทำหน้าที่เลียนแบบการดมกลิ่นของมนุษย์ แต่สามารถตรวจจับสารประกอบเคมีและก๊าซที่ตาเปล่ามองไม่เห็นได้
ฝุ่น PM2.5 ที่มาจากแต่ละแหล่งต้นกำเนิด จะมี ‘เอกลักษณ์’ กลิ่น ที่ไม่เหมือนกัน เนื่องจากมีองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน เช่น ฝุ่นจากการเผาชีวมวล เช่น ตอซัง ข้าวโพด แยกออกจากฝุ่นจราจร ฝุ่นอุตสาหกรรม เป็นต้น
รวมไปถึงฝุ่นทุติยภูมิ คือ ฝุ่นที่มักเกิดจากสารระเหยทางเคมีลอยขึ้นไปทำปฏิกิริยากับความชื้นในบรรยากาศ จนทำให้เกิดฝุ่นขาวๆ กระจายไปทั่วในท้ายที่สุด เช่น ฝุ่นที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาของปุ๋ยไนโตรเจนในดิน ซึ่งปล่อยก๊าซแอมโมเนียไปทำปฏิกิริยาในบรรยากาศจนก่อให้เกิดสารอย่างแอมโมเนียมไนเตรต (Ammonium Nitrate) เป็นต้น
แม้จะเลียนแบบการดมกลิ่นของมนุษย์ แต่ e-Nose มีความสามารถมากกว่านั้น เนื่องจากสามารถเข้าไปอยู่ในจุดดมกลิ่นที่อันตรายเกินกว่ามนุษย์จะเข้าไปดมได้ รวมไปถึง สามารถดมกลิ่นที่มนุษย์ไม่มีความสามารถที่จะจำแนกได้ เช่น กลิ่นของก๊าซบางชนิด
ดร.รุ่งโรจน์กล่าวต่อว่า ตามปกติการวัดฝุ่นจะวัดแค่เชิงปริมาณ แต่ไม่มีใครสามารถบอกได้ว่าฝุ่นที่สัมผัสนั้น มีสัดส่วนที่มาจากแหล่งกำเนิดจากที่ไหน
“จากการทดสอบเบื้องต้นในพื้นที่ภาคเกษตร ระบบ e-Nose สามารถแยกแยะได้ว่าค่า PM2.5 ที่พุ่งสูงขึ้นในวันนั้น มาจากลมที่พัดพาควันจากการเผาไหม้ไร่อ้อยในพื้นที่ข้างเคียง หรือเกิดจากการทำปฏิกิริยาเคมีของปุ๋ยในแปลงเกษตรเอง ซึ่งความละเอียดระดับนี้ช่วยให้ภาครัฐสามารถเข้าไประงับเหตุหรือให้ความรู้เกษตรกรได้ตรงกลุ่มเป้าหมาย ไม่ต้องสุ่มตรวจแบบหว่านแหเหมือนในอดีต” ดร.รุ่งโรจน์ เผย
สืบหาคนร้ายตัวจริง! แก้ปัญหาที่ไม่เคยแก้ได้
นอกจากนี้ ดร.รุ่งโรจน์ ยังได้ยกตัวอย่างความสามารถของ e-Nose ในภาคอุตสาหกรรม โดยยกตัวอย่างหมู่บ้านแห่งหนึ่งซึ่งมีกลิ่นของโรงงานโชยมาอยู่ตลอด แต่หมู่บ้านนั้นมี 4 โรงงานซึ่งแต่ละโรงงานก็ทำตามกรอบกฎหมายทั้งหมด และกลิ่นของแต่ละโรงงานก็ไม่เหมือนกลิ่นที่ชาวบ้านได้รับ เมื่อใช้ e-Nose จึงทราบองค์ประกอบของกลิ่นในหมู่บ้านได้ว่าเกิดจากส่วนไหนของแต่ละโรงงานมารวมกัน จึงสามารถที่จะพูดคุยเจรจา และหาทางออกร่วมกันได้
ทั้งนี้ นายนายวิรัตน์ คำพรม หัวหน้ากองปฏิบัติการเหมือง ฝ่ายการผลิตเหมืองแม่เมาะ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ซึ่งเป็นหน่วยงานนำร่องนำ e-Nose ไปใช้งานในพื้นที่จริงของ ‘เหมืองแม่เมาะ’ จ.ลำปาง กล่าวว่า ข้อมูลที่ได้ช่วยให้เราทำงานร่วมกับชุมชนและหน่วยงานท้องถิ่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการกล่าวโทษโดยไม่มีมูล
เพราะแต่เดิมคนสงสัยว่าฝุ่นที่เกิดขึ้นมาจากแหล่งผลิตไฟฟ้าที่เหมือนแม่เมาะหรือไม่ แต่เมื่อนำ e-Nose ไปใช้ในพื้นที่ซึ่งตอนนี้ได้จัดวางกว่า 16 จุดในพื้นที่แม่เมาะ สามารถสรุปได้ว่าส่วนใหญ่เป็นฝุ่นจากการเผา และไม่ได้เกิดจากกิจกรรมการผลิตไฟฟ้าแต่อย่างใด
ทางกฟผ. จึงได้นำข้อเท็จจริงดังกล่าวไปบอกกับคนในท้องถิ่น และที่ดีกว่านั้นคือทำให้คนท้องถิ่นหันมาช่วยกันดูแลแหล่งกำเนิดมลพิษที่แท้จริง จนนำไปสู่การประกาศงดการเผาประจำปี
เตรียมส่งต้นแบบ 100 เครื่อง ครอบคลุม 5 พื้นที่นำร่องทั่วไทย
ทางสวทช.ได้ร่วมมือกับกรมควบคุมมลพิษ เตรียมส่งระบบต้นแบบ 100 เครื่อง ติดตามใน 5 พื้นที่นำร่องใน กทม. จังหวัดภาคเหนือและภาคอีสาน ซึ่งแตกต่างไปตามแหล่งกำเนิด ได้แก่ พื้นที่โล่ง (ค่าอ้างอิง), แปลงนาข้าว, ไร่ข้าวโพด, สวนผลไม้ และป่าธรรมชาติ
โดยจะมีการใช้ AI และแบบจำลองคณิตศาสตร์ขั้นสูงเพื่อประมวลผลข้อมูลแบบ Real-time ผ่านแอปพลิเคชัน เพื่อให้เห็นสัดส่วนแหล่งกำเนิดฝุ่นในแต่ละพื้นที่อย่างชัดเจน
ด้าน ดร.ศักดา ตรีเดช ผู้อำนวยการส่วนนวัตกรรมคุณภาพอากาศและเสียง กรมควบคุมมลพิษ (คพ.) ซึ่งเป็นหน่วยงานกำหนดนโยบาย ภายใต้กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม (ทส.) กล่าวว่า หัวใจสำคัญของการควบคุมมลพิษคือ "ข้อมูลที่แม่นยำ" (Precision Monitoring) ประเทศไทยจำเป็นต้องมีนวัตกรรมที่สามารถชี้เป้าแหล่งกำเนิดฝุ่นได้ตรงจุด e-Nose จะเป็นจิ๊กซอว์สำคัญที่สร้างฐานข้อมูลบิ๊กดาต้าให้กับกรมควบคุมมลพิษ เพื่อนำไปจัดทำมาตรการรับมือ บังคับใช้กฎหมาย และวางกรอบนโยบายควบคุมคุณภาพอากาศของประเทศให้เข้าเป้าและเกิดผลสัมฤทธิ์สูงสุดต่อไป
