
|
||||||
|
||||||
|
|
|
ชุดเครื่องวัดคุณภาพแก๊สโซฮอล์ สิงประดิษฐ์ครั้งแรกในโลกจากนักวิจัย ม.มหิดล
สิ่งประดิษฐ์ฝีมือคนไทย ที่จะมาช่วยเป็นปัจจัยหนุนกระแสการใช้พลังงานทางเลือก ให้เกิดความสะดวก และสร้างความมั่นใจให้ผู้บริโภค ถึงเวลาแล้วที่ควรหันมามั่นใจในเครื่องมือที่คนไทยทำได้
|
สัมภาษณ์ ผศ.ดร. ดวงใจ นาคะปรีชา และ ดร.กาญจนา อุไรสินธว์
คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
พลังงานทางเลือก พลังงานทางรอด
แม้เฮอร์ริเคนกุสตาฟที่พัดเข้าสู่อ่าวเม็กซิโก จะความเสียหายต่อแท่นขุดเจาะน้ำมันน้อยกว่าที่คาดการณ์ไว้ ประกอบกับตลาดกังวลว่าความต้องการน้ำมันทั่วโลกจะลดลง จะเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลให้ราคาน้ำมันโลกปรับลงแล้วก็ตาม แต่อย่างไรก็ตามปฏิเสธไม่ได้ว่า ด้วยราคาน้ำมันที่เผชิญอยู่ในขณะนี้ ทำให้หลายคนหันมามองแก๊สโซฮอล์อย่างเป็นมิตรมากขึ้นกว่าเคย
การผลิตแก๊สโซฮอล์ในประเทศไทยนั้นเกิดจาก แนวพระราชดำริในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เมื่อปี 2528 โปรดให้มีโครงการส่วนพระองค์ศึกษาการผลิตแก๊สโซฮอล์ เพื่อใช้เป็นพลังงานทดแทน กระทั่งในปี 2543 ปตท.ดำเนินการทดสอบการใช้แก๊สโซฮอล์ในรถยนต์ และได้ทดลองจำหน่ายครั้งแรกเมื่อปี 2544
แก๊สโซฮอล์เป็นก้าวแรกของการใช้พลังงานทางเลือกอีกแหล่งที่สำคัญของประทศไทย มีความพยายามจากภาครัฐ ที่ประชาสัมพันธ์เพื่อกระตุ้นให้เกิดความเชื่อมั่นในการใช้พลังงานทดแทนชนิดนี้อย่างต่อเนื่อง ว่ามีคุณภาพและไม่มีผลเสียต่อเครื่องยนต์ แม้จะต้องใช้เวลานานกว่าจะให้ประชาชนเริ่มยอมรับและใช้ E10 ก็ตาม ต่อมาจึงเริ่มเข็น E20 และ E85 ตามออกมา ซึ่งในการประชาสัมพันธ์แต่ละครั้งก็จะเห็นได้ว่ามีเพียงการยืนยันจากหลายฝ่ายว่าใช้ได้ แต่สิ่งที่ขาดหายไปคือการทำให้เกิดความเชื่อมั่นในวิธีการควบคุมคุณภาพแก๊สโซฮอล์ ว่ามีมาตรฐานหรือไม่อย่างไร เพื่อให้ได้คุณภาพเป็นไปตามประกาศในราชกิจจานุเบกษา บริษัทที่ให้บริการน้ำมันจึงจำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพื่อเป็นการประกันคุณภาพน้ำมัน
แต่ปัจจุบันการตรวจวัดปริมาณเอทานอลในแก๊สโซฮอล์ที่ใช้กันอยู่นั้น ไม่ค่อยมีความสะดวกในการงานภาคสนาม เนื่องจากต้องสุ่มเก็บน้ำมันจากสถานีบริการน้ำมันทั่วประเทศ แล้วส่งกลับมาวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือขนาดใหญ่ที่เรียกว่า “แก๊สโครมาโทกราฟ” ที่กรุงเทพฯ ทำให้กว่าจะรู้ผลต้องใช้เวลานาน หรือหากทำภาคสนามก็เป็นการวัดอย่างหยาบโดยการใช้กระบอกตวง ใส่น้ำใส่แก๊สโซฮอล์เข้าไปแล้วเขย่า ระดับน้ำที่สูงขึ้นจากการที่เอาทานอลถูกทำละลายลงไปก็จะอ่านค่าตรงนั้นได้ แต่เสกลของกระบอกตวงนี้จะหยาบ การที่เราต้องตัดสินที่สเกลแค่ 1% มันก็ไม่เหมาะสม เพราะผลที่ได้จะมีความคลาดเคลื่อนสูง
ด้วยเทคนิคการวัดและคิดค้นด้วยทีมวิจัยจจากมหาวิทยาลัยมหิดล ชุดเครื่องวัดคุณภาพแก๊สโซฮอล์ SG-Kit จึงเป็นนวัตกรรมที่จะมาช่วยสร้างความเชื่อมั่นให้เกิดกับแก๊สโซฮอล์

คณะวิจัยของ ดร.ดวงใจ นาคะปรีชา กับผลงานชุดเครื่องวัดคุณภาพแก๊ซโซฮอล์ SG-Kit การประดิษฐ์ครั้งแรกในโลก ได้รับรางวัลมหาวิทยาลัยมหิดล สาขาสิ่งประดิษฐ์ ประจำปี 2551 เป็นชุดเครื่องมือที่พัฒนาให้เหมาะกับการงานภาคสนาม มีวิธีการใช้งานง่ายที่ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องเป็นนักเคมี สะดวกรวดเร็วรู้ผลภายใน 2 นาทีเท่านั้น ทั้งราคาเครื่องวัดที่ถูกกว่า รวมทั้งน้ำยาเคมี และตัวอย่างน้ำมันก็ใช้น้อยกว่า ทำให้ประหยัดกว่าวิธีเดิมมาก

โดยได้รับการสนับสนุนทุน และความร่วมมือจาก สำนักงานกองทุนสนับสนุนงานวิจัย บริษัทบางกอกไฮแล็บ จำกัด และศูนย์นวตกรรมทางเคมี ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ
ควบคุมคุณภาพ E10 E20 และ E85
ตามข้อกำหนดลักษณะและคุณภาพของน้ำมันเชื้อเพลิงแก๊สโซฮอล์ โดยกรมธุรกิจพลังงาน กระทรวงพลังงานนั้น น้ำมันแก๊สโซฮอล์ชนิด E10 ต้องมีเอทานอลผสมอยู่ร้อยละ 9 ถึง 10 โดยปริมาตรและน้ำมันแก๊สโซฮอล์ชนิด E20 ต้องมีเอทานอลผสมอยู่ร้อยละ 19 ถึง 20 ส่วน E85 ต้องมีเอทานอลไม่ต่ำกว่าร้อยละ 75 ซึ่งหากระดับเอทานอลไม่เป็นไปตามนี้ จัดว่าน้ำมันเชื้อเพลิงนั้นต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐานที่กำหนดไว้ ดังประกาศของกรมธุรกิจพลังงาน กระทรวงพลังงาน
การควบคุมให้ระดับเอทานอลเป็นไปตามที่กำหนดมีความจำเป็นอย่างมาก เนื่องจากเอทานอลนั้นนอกจากเป็นสารที่เติมลงไปเพื่อเป็นพลังงานทดแทนแล้ว ยังทำหน้าที่เป็นตัวเพิ่มค่าออกเทนของน้ำมันเชื้อเพลิงด้วย ซึ่งนั่นหมายถึงระดับเอทานอลมีผลโดยตรงกับค่าออกเทน ถ้าไม่ได้ตามที่ระบุไว้จะมีผลทางกฎหมาย และสุดท้ายทำให้น้ำมันแก๊สโซฮอล์ที่เติมให้กับยานยนต์นั้นไม่เหมาะสมกับเครื่องยนต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในกรณีที่เอทานอลมีระดับสูงเกินมาตรฐาน จะส่งผลกับรถยนต์โดยเฉพาะรุ่นเก่า ทำให้เกิดความฝืดในท่อเชื้อเพลิง ส่งผลให้เครื่องยนต์กระตุกหรืออาจดับได้เป็นบางครั้ง ซึ่งสาเหตุที่อาจเกิดขึ้นได้ และทำให้ระดับเอทานอลเปลี่ยนแปลงไปภายหลังการผลิตจนไม่ได้มาตรฐานสามารถสรุปได้ดังนี้
1. การระเหย: เนื่องจากทั้งน้ำมันเบนซินพื้นฐานและเอทานอลต่างก็เป็นสารระเหยง่าย ดังนั้นระหว่างการเก็บรักษาก่อนจำหน่าย หากต้องเก็บเป็นเวลานาน ระดับเอทานอลก็เปลี่ยนแปลงไปจากที่ระบุไว้ได้ ทำให้แก๊สโซฮอล์ไม่ได้มาตรฐาน
2. การปนเปื้อนด้วยน้ำในถังเก็บทำให้เอทานอลลดลง: เนื่องจากภายในถังเก็บน้ำมันของสถานีบริการ หรือแม้แต่คลังน้ำมัน อาจมีการปนเปื้อนของน้ำเข้าไปอยู่ภายในถัง ซึ่งเกิดจากการควบแน่นของไอน้ำด้านในถังเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เย็นตัวลง จากนั้นน้ำจะรวมตัวอยู่ที่ระดับล่างสุดของถังเก็บเชื้อเพลิง เอทานอลในน้ำมันแก๊สโซฮอล์จะเคลื่อนตัวมาละลายในชั้นน้ำ (ปกติเอทานอลละลายในน้ำได้ดีกว่าน้ำมันมาก) ส่งผลให้ระดับเอทานอลในแก๊สโซฮอล์ลดลงกว่ามาตรฐานได้
3. การปลอมปน: เนื่องจากเอทานอลมีราคาที่ถูกกว่าน้ำมันเบนซินพื้นฐานที่ใช้เป็นส่วนผสมในการผลิตแก๊สโซฮอล์ ดังนั้นหากมีการเติมเอทานอลลงไปเองโดยสถานีบริการเพื่อลดต้นทุนก็จะทำให้มีระดับเอทานอลมากกว่าปกติ ไม่ได้มาตรฐาน ซึ่งส่งผลเสียหาย คือ ไม่เหมาะสมกับสภาพเครื่องยนต์ที่ประชาชนใช้อยู่ ตลอดจนเสียภาพพจน์ของบริษัทผู้ผลิตเชื้อเพลิง
การควบคุมคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิงในประเทศไทย ปกติดำเนินการโดยบริษัทผู้ผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงเอง และโดยภาครัฐ คือ กรมธุรกิจพลังงาน กระทรวงพลังงาน โดยองค์กรเหล่านี้จะมีรถออกตรวจสอบคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิงทุกประเภทตามสถานีบริการต่างๆ อย่างสม่ำเสมอ วิธีการทั่วๆไปที่ใช้วัดระดับเอทานอลซึ่งทำในรถตรวจสอบ คือ การผสมแก๊สโซฮอล์กับน้ำภายในกระบอกตวง แล้ววัดปริมาตรของระดับน้ำที่เปลี่ยนแปลงไป การตรวจวัดแบบนี้มีความคลาดเคลื่อนสูง ด้วยสาเหตุจากสเกลระบุปริมาตรของกระบอกตวงนั้นไม่ละเอียดนัก การวัดด้วยวิธีนี้จึงไม่เหมาะสมนักกับช่วงของระดับเอทานอลสำหรับแก๊สโซฮอล์ที่ได้มาตรฐานดังกล่าวแล้ว
ชุดเครื่องวัดภาคสนามสยามแก๊สโซฮอล์ หรือ SG-Kit
SG-Kit เป็นชุดเครื่องมือสำหรับตรวจคุณ ภาพแก๊สโซฮอล์แบบอ่านผลเร็วภายใน 2 นาที มีขนาดกระทัดรัด บรรจุในกระเป๋าหิ้ว เมื่อเปิดกระเป๋าออกมา จะพร้อมใช้งานได้ทันทีทุกสภาพอากาศ มีทั้งอุปกรณ์ต่าง ๆ รวมน้ำยาเคมี และเครื่องวัดภายในกระเป๋าเดียว
SG-Kit รุ่น Exclusive class (Ex-class)

เป็นชุดเครื่องและอุปกรณ์วัดคุณภาพแก๊สโซฮอล์ซึ่งบรรจุในกระเป๋าที่ออกแบบเป็นพิเศษ 3 ชั้น แต่ละชั้นมีอุปกรณ์ต่าง ๆ และเครื่องมือที่จัดเก็บอย่างประหยัดเนื้อที่ภายในกระเป๋าเดียวและปลอดภัยจากแรงกระแทกขณะเคลื่อนย้าย เพราะมีวัสดุที่บุภายในพิเศษยืดหยุ่นได้แต่แข็งแรง ชุดทดสอบจัดไว้เพียงพอสำ หรับนำออกไปตรวจคุณภาพได้จำนวน 7 ตัวอย่างต่อเที่ยว

หลักในการทำงานนั้น ก็คือ จะมีขวดเล็กๆที่จะเป็นที่ใช้ทดสอบ แล้วก็จะปล่อยน้ำยาที่เป็นสารเคมีสีแดงจากขวดขวามือ ซึ่งน้ำยาเคมีที่ว่านี้ ก็ต้องผ่านการคิดค้นว่า เมื่อหยดน้ำมันลงไปในเรื่องวัดแล้ว สารเคมีนี้ จะต้องไม่ยุ่งกับน้ำมันเลย ต้องตอบสนองกับเอทานอลเท่านั้น ตัวด้านล่าง และด้านบทของตัววัด จะทำงานประสานกัน แม่เหล็กจะหมุนเพื่อทำการคนสารทั้งหมดเข้าด้วยกัน ปฏิกิริยาก็จะเกิดขึ้น น้ำยาเคมีที่คิดค้นขึ้นมานั้นก็จะสกัดเอาเอทานอลตัวเดียวลงไป ปฏิกิริยาจะดำเนินไปเรื่อยๆ โยเราตั้งเวลาไว้ที่ 2 นาทีให้หยุด ซึ่งค่าที่อ่านได้ จะเรียกว่าค่าดูดกลืนแสง โดยการใช้หลอดไดโอดที่เหมาะสมกับสารเคมี แล้วให้แสงผ่าน ถ้าสีในน้ำยาเคมีเข้มข้นขึ้น แสงมันก็จะตกกระทบได้น้อย เครื่องก็จะอ่านค่าดูดกลืนแสงตามนั้น ค่านี้จะมีความสัมพันธ์กับเปอร์เซ็นของเอทานอลนั้นเอง
ส่วนที่ 1 ฝาปิดพร้อม safety lockทำให้ชุดทดสอบแข็งแรง สะดวกในการพกพาป้องกันการเสียหายของอุปกรณ์ภายในบรรจุคู่มือการใช้งาน

ส่วนที่ 2 บรรจุสารมาตรฐาน และ Reactioncell พร้อมแท่งแม่เหล็ก และน้ำยาเคมี ในปริมาณเพียงพอจะทำการตรวจคุณภาพได้สูงสุดถึง 7 ตัวอย่าง ภายใน SG-Kit 1 ชุด

ส่วนที่ 3 โต๊ะแลปเคลื่อนที่ บรรจุเครื่องวัดและกวนสารอัตโนมัติ ชนิดใช้ได้ทั้งแบตเตอรีซึ่งชาร์ตไฟได้ และมีปลั๊กเสียบใช้กับไฟบ้านได้ และ มีขวดปล่อยน้ำยาเคมีอัตโนมัติ ผู้ใช้สามารถทำงานโดยใช้กล่องชิ้นล่างนี้เป็นโต๊ะทำงานได้ด้วย โดยไม่จำเป็นต้องนำอุปกรณ์หรือเครื่องมือใด ๆ ออกมาภายนอกกระเป๋าส่วนที่ 3
SG-Kit รุ่น Super-Save Spacy class (3S-class)

เป็นชุดเครื่องและอุปกรณ์วัดคุณภาพแก๊สโซฮอล์ซึ่งประกอบด้วยกระเป๋าพลาสติกน้ำหนักเบา 2 ใบ เพื่อแบ่งจัดเก็บกระเป๋าในพื้นที่แคบ ๆ ได้ ซึ่งภายในกระเป๋ามีช่องที่บุด้วยวัสดุกันกระแทก SG-Kit รุ่นนี้เหมาะกับการพกพาเพื่อใช้วัดคุณภาพ น้ำมันเที่ยวละ 1 ตัวอย่าง

กระเป๋าใบที่ 1 ประกอบด้วยน้ำยาเคมีsyringe สำหรับดูดตัวอย่างน้ำมัน สารมาตรฐาน reaction cell ซึ่งมีแท่งแม่เหล็กบรรจุอยู่ และอุปกรณ์อื่น ๆจัดเก็บอย่างเป็นระเบียบลงในช่องที่เจาะพอดีกับตัวอุปกรณ์ ทำ ให้ทนทานต่อสภาพการใช้งานนอกสถานที่
กระเป๋าใบที่ 2 บรรจุเครื่องวัดและกวนสารอัตโนมัติ ชนิดใช้ได้ทั้งแบตเตอรี่ซึ่งชาร์ตไฟได้ และมีปลั๊กเสียบใช้กับไฟบ้านได้ชุดเครื่องวัดคุณภาพแก๊สโซฮอล์ สิ่งประดิษฐ์ครั้งแรกในโลกจากนักวิจัย ม. มหิดล
เปรียบเทียบกับการใช้เครื่องมือ จาก ปตท
สำหรับคุณภาพของการใช้เครื่องวัดคุณภาพแก๊สโซฮอล์ ได้ทำการศึกษาโดยเปรียบเทียบข้อมูลที่ได้ความอนุเคราะห์จาก Lab สถาบันวิจัยของ ปตท. ที่วังน้อย อยุธยา ก็จะเห็นได้ว่าทั้งสองวิธีนี้ได้ค่าที่ไม่แตกต่างกัน



รางวัลจากผลงานวิจัยและสิ่งประดิษฐ์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนา ชุดเครื่องวัดแก๊สโซฮอล์สยาม
(Siam Gasohol Kit หรือ SG-Kit) รวมทั้งสิ้น 4 รางวัลด้วยกัน คือ
1. รางวัล INVENTOR AWARD สภาวิจัยแห่งชาติ ปี 2551 เป็นถ้วยรางวัล พร้อมเงินรางวัลจาก นายกรัฐมนตรี ระดับดีเยี่ยม ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจากผลงานประดิษฐ์คิดค้นของกลุ่มวิจัย เรื่อง “นวัตกรรมการตรวจวัดชนิดอ่านผลเร็วจากรั้วกันภัย:ชุดทดสอบสารรักษ์สิ่งแวดล้อมและเครื่องวัดคุณภาพแก๊สโซฮอล์”
2. รางวัลมหาวิทยาลัยมหิดล ประจำปีการศึกษา 2550 ประเภทดีเด่นเฉพาะทาง สาขาการประดิษฐ์ (ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ดวงใจ นาคะปรีชา และคณะ)
3. รางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้น ประจำปี 2551 รางวัลสภาวิจัยแห่งชาติ ปี 2551 สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ประเภทชมเชย (ไม่มีรางวัลประเภทดีเยี่ยมในสาขานี้) จากผลงานประดิษฐ์คิดค้นของกลุ่มวิจัย เรื่อง “นวัตกรรมการตรวจวัดชนิดอ่านผลเร็วจากรั้วกันภัย: ชุดทดสอบสารรักษาสิ่งแวดล้อมและเครื่องวัดคุณภาพแก๊สโซฮอล์”
4. รางวัลรองชนะเลิศอันดับ 1 จากโครงการรางวัลนวัตกรรมแห่งประเทศไทย ปี 2549 จากผลงาน Gashol Meter รุ่น Innova-Eth 06 มิเตอร์อัจฉริยะวัดคุณภาพแก๊สโซฮอล์
สิ่งประดิษฐ์จากฝีมือคนไทยชินนี้ หากจะมีปัญหาหรืออุปสรรคให้สะดุด ก็มีเพียงความมั่นใจจากผู้ใช้งาน เพราะเหมือนเป็นสัจธรรมว่า เมื่อเป็นผลงานที่บอกจากฝีมือคนไทย ความหวือหว่าจะมาเพียงกระแสข่าวที่ได้รับความสนใจเท่านั้น แต่พอถึงผู้ใช้งาน กลับเป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้จริงๆ แต่หากตีตราว่าเป็นแบรนด์ต่างประเทศถึงแม้คุณภาพจะด้อยกว่า หรือบางคนโดยเฉพาะเจ้าหน้าที่ระดับสูงๆ แทบไม่ได้วัดถึงความคุ้มค่าของราคาและประสิทธิภาพ แต่กลับให้ความยอมรับในการนำมาใช้งานมากกว่า ประเด็นนี้ อาจารย์ดวงใจถึงกับบอกว่า ไม่แน่ว่าต่อไป การตั้งชื่อเครื่องมืออาจต้องละไว้ที่จะให้เห็นว่าเป็นของไทยทำเสียก็ได้
ด้วยความเป็นนักวิจัย การมาแก้ปัญหาในจุดนี้ รวมทั้งการประชาสัมพันธ์ให้เกิดการใช้งานอาจารย์ดวงใจอยากฝากให้ภาครัฐมีการประชาสัมพันธ์ รวมถึงมีการนำไปใช้งานให้มากขึ้น
ราคาของชุดเครื่องวัดแก๊สโซฮอล์ นี้ หากเทียบกับราคาของเครื่องมือทาวิทยาศาสตร์ทั่วๆไป ที่ราคาเป็นล้าน จะไม่เกินเลยหากจะกล่าวว่า คุณภาพเทียบเท่ากันได้ แต่ราคาของชุดเครื่องวัดแก๊สโซฮอล์นี้ ตอนนี้จำหน่ายอยู่ที่ราคาโปรโมชั่น 160,000 บาทเท่า และหากจะตั้งราคาตามหลักทางธุรกิจให้เกิดกำไร ก็จะตกอยู่ที่ราคาราวๆ 200,000 บาท ซึ่งในเวลานี้ ทางx9mก็มีการนำไปมใช้งาน รวมทั้งที่กรมพลาธิการทหารเรือ
หากใครสนใจอยากสนับสนุนสิ่งประดิษฐ์ฝีมือคนไทย หรือสนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม สามารถติดต่อได้ที่ คณะนักวิจัย Flow Innovation- Research for Science and Technology Laboratories (FIRST Labs.)
นำโดย ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล (ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ดวงใจ นาคะปรีชา และ ดร.กาญจนา อุไรสินธว์ โทร. 02-2015127 Emails: scdnc@mahidol.ac.th หรือ dnacapricha@gmail.com หรือ
u_kanchana@hotmail.com)