เครื่องกรองฝุ่นละอองและกำจัดเชื้อโรคในอากาศ (IONFresh+)

ฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 2.5 ไมครอน หรือ PM2.5 ที่มีปริมาณเกินค่ามาตรฐานจัดเป็นปัญหามลพิษทางอากาศในหลายพื้นที่ ซึ่งเดิมการรับมือด้วยการใช้หน้ากาก N95 และการใช้เครื่องฟอกอากาศในอาคารที่มีอัตราการสร้างอากาศบริสุทธิ์ที่ต่ำกว่า 1,000 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ไม่สามารถใช้งานกับห้องขนาดใหญ่ที่มีพื้นที่มากกว่า 100 ตารางเมตร เช่น ห้องประชุม ห้องทำงาน ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ซึ่งนอกจากปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก PM2.5 แล้ว ในปัจจุบันยังประสบปัญหาการแพร่ระบาดของโรคติดต่ออันตราย อาทิ โรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (โควิด-19) ที่สามารถแพร่กระจายเชื้อโรคจากคนสู่คนได้โดยง่าย ซึ่งการฉายแสงยูวีซีและการใช้ประจุไฟฟ้า ก็เป็นวิธีที่นิยมใช้ในการฆ่าเชื้อโรคในอากาศ ซึ่งไม่เกิดผลกระทบหรือเป็นอันตรายกับผู้คนในบริเวณใกล้เคียง

ดังนั้น ทีมวิจัยจึงมีแนวคิดในการวิจัยและพัฒนาเครื่องกรองฝุ่นละอองและกำจัดเชื้อโรคในอากาศ เพื่อช่วยบรรเทาปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก PM2.5 และปัญหาการแพร่กระจายของเชื้อโรคในอากาศ ที่มีอัตราการสร้างอากาศบริสุทธิ์สูงถึง 1,800 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง หรือสามารถใช้งานได้ในห้องขนาด 150-200 ตารางเมตร โดยอาศัยหลักการทำงานของเทคโนโลยีการตกตะกอนเชิงไฟฟ้าสถิตร่วมกับเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อโรคด้วยประจุไฟฟ้าและการฉายแสงยูวีซี ซึ่งเทคโนโลยีการตกตะกอนเชิงไฟฟ้าสถิตนั้นใช้หลักการปล่อยประจุให้ไปจับกับฝุ่นละอองขนาดเล็ก เพื่อให้ฝุ่นละอองที่มีประจุไปติดบนแผ่นโลหะที่มีขั้วตรงข้าม หากแต่โดยทั่วไปจะเกิดโอโซนขึ้นในระบบในปริมาณมาก ทีมวิจัยจึงแก้ปัญหาด้วยการใช้วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ในส่วนปล่อยประจุแทนการใช้ลวดโลหะ ซึ่งทำให้เกิดโอโซนลดลงกว่าครึ่ง อีกทั้งยังออกแบบวิธีการติดตั้งแผ่นกรองคาร์บอนขึ้นใหม่ ซึ่งสามารถช่วยดูดซับโอโซนได้เพิ่มมากขึ้น และหลอดกำเนิดแสงยูวีซีที่ใช้ในการกำจัดเชื้อโรคยังสามารถช่วยกำจัดโอโซนได้อีกทางหนึ่ง ทำให้โอโซนที่เกิดจากเครื่องกรองฝุ่นละอองและกำจัดเชื้อโรคในอากาศที่พัฒนาขึ้นนี้ มีค่าเฉลี่ย 1 ชั่วโมงต่ำกว่า 10 ppb หรือต่ำกว่ามาตรฐานของกรมควบคุมมลพิษ 10 เท่า นอกจากนั้น เครื่องกรองฝุ่นละอองและกำจัดเชื้อโรคในอากาศยังมีระบบควบคุมการทำงานแบบอัตโนมัติตามค่าความเข้มข้นของฝุ่นละอองขนาดเล็ก PM2.5 และค่าความเข้มข้นของโอโซนในอากาศ

คุณสมบัติและจุดเด่นของเทคโนโลยี

• มีอัตราการสร้างอากาศบริสุทธิ์ 1,800 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง
• เหมาะกับการใช้งานในห้องขนาดใหญ่ที่มีพื้นที่ 150-200 ตารางเมตร
• ใช้เทคโนโลยีตกตะกอนเชิงไฟฟ้าสถิตแบบสองขั้นตอน (2-Stage) ที่มีอัตราการเกิดโอโซนต่ำ เนื่องจากใช้เส้นใยคาร์บอนไฟเบอร์ในการปล่อยประจุ 
• มีค่าความเข้มข้นของโอโซนเฉลี่ย 1 ชั่วโมงไม่เกิน 10 ppb (ค่ามาตรฐานไม่เกิน 100 ppb) 
• มีหลอดกำเนิดแสงยูวีซีภายใน สามารถช่วยกำจัดเชื้อโรคในอากาศ 
• สามารถทำความสะอาดชุดกรองอากาศได้ ไม่ต้องเปลี่ยนใหม่ ไม่สิ้นเปลือง
• สามารถเคลื่อนย้ายได้สะดวก  

สถานภาพทรัพย์สินทางปัญญา 

• สิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตร เลขที่คำขอ 2003002414 เรื่อง เครื่องกรองอากาศแบบไฟฟ้าสถิต
• สิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตร เลขที่คำขอ 2003002543 เรื่อง อุปกรณ์ดักจับฝุ่นแบบไฟฟ้าสถิต
• สิทธิบัตร/อนุสิทธิบัตร เลขที่คำขอ 2103000707 เรื่อง ชุดอุปกรณ์ตกตะกอนเชิงไฟฟ้าสถิตที่ใช้แผ่นกรองคาร์บอน

สถานภาพของผลงานวิจัย 
ต้นแบบระดับ pilot scale

ความร่วมมือที่เสาะหา
เสาะหาผู้รับอนุญาตใช้สิทธิ หรือร่วมพัฒนาต่อยอดงานวิจัย

นักวิจัย
ดร.พรอนงค์ พงษ์ไพบูลย์
ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ (NSD)
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)