“e-Nose”จมูกอิเล็กทรอนิกส์ ระบุลายเซ็นผู้ก่อ PM 2.5

สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ พัฒนาเทคโนโลยี e-Nose หรือจมูกอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อตรวจสอบกลิ่นอาหารและเครื่องหอมต่าง ๆ ทำหน้าที่เสมือนหุ่นยนต์ตรวจสอบกลิ่น โดยเริ่มต้นส่งโจทย์ของกลิ่นเข้าเครื่องแล้วให้จดจำกลิ่นนั้นๆ นิยมนำไปใช้ในอาหารที่ขายในซุปเปอร์มาร์เกต ประโยชน์ประการหนึ่งตรวจวัดอายุของอาหาร ยกตัวอย่างแซนวิสทูน่าในร้านสะดวกซื้อ หากกลิ่นทูน่าโชยขึ้นมาอย่างโดดเด่น นั่นแสดงว่าเมนูนี้ใกล้หมดอายุ

ล่าสุดสวทช.นำ e-Nose มำให้ใช้แก้ปัญหาฝุ่นPM2.5 ใช้หลักการ กลิ่นสืบหา “แหล่งต้นตอฝุ่น’ จากการเผาไหม้ในภาคเกษตร–โรงงาน มุ่งสร้างฐานข้อมูลบิ๊กดาต้าแม่นยำสูง

ดร.รุ่งโรจน์ เมาลานนท์ ทีมวิจัยวิศวกรรมกระบวนการและระบบตรวจติดตาม นาโนเทค สวทช. อธิบายถึงการทำงาน ว่า e-Nose คือชุดเซนเซอร์อัจฉริยะที่ทำหน้าที่เลียนแบบการดมกลิ่นของมนุษย์ แต่สามารถตรวจจับสารประกอบเคมีและก๊าซที่ตาเปล่ามองไม่เห็นได้ “ฝุ่น PM2.5 จากแต่ละแหล่งกำเนิดจะมี ‘ลายเซ็น’ (Signature) หรือองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน เช่น ฝุ่นจากการเผาชีวมวล เช่น ตอซัง ข้าวโพด แยกออกจากฝุ่นจราจร ฝุ่นอุตสาหกรรม รวมถึงฝุ่นทุติยภูมิที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาของปุ๋ยไนโตรเจนในดิน ซึ่งปล่อยก๊าซแอมโมเนียไปทำปฏิกิริยาในบรรยากาศจนก่อให้เกิดสารอย่างแอมโมเนียมไนเตรต (Ammonium Nitrate)

ดร.รุ่งโรจน์ กล่าวต่อว่า ทีมวิจัยเตรียมส่งระบบต้นแบบ 100 เครื่อง ลงตรวจติดตามใน 5 พื้นที่นำร่อง ได้แก่ พื้นที่โล่ง (ค่าอ้างอิง), แปลงนาข้าว, ไร่ข้าวโพด, สวนผลไม้ และป่าธรรมชาติ โดยจะมีการใช้ AI และแบบจำลองคณิตศาสตร์ขั้นสูงเพื่อประมวลผลข้อมูลแบบ Real-time ผ่านแอปพลิเคชัน เพื่อให้เห็นสัดส่วนแหล่งกำเนิดฝุ่นในแต่ละพื้นที่อย่างชัดเจน

“จากการทดสอบเบื้องต้นในพื้นที่ภาคเกษตร ระบบ e-Nose สามารถแยกแยะได้ว่าค่า PM2.5 ที่พุ่งสูงขึ้นในวันนั้น มาจากลมที่พัดพาควันจากการเผาไหม้ไร่อ้อยในพื้นที่ข้างเคียง หรือเกิดจากการทำปฏิกิริยาเคมีของปุ๋ยในแปลงเกษตรเอง ซึ่งความละเอียดระดับนี้ช่วยให้ภาครัฐสามารถเข้าไประงับเหตุหรือให้ความรู้เกษตรกรได้ตรงกลุ่มเป้าหมาย ไม่ต้องสุ่มตรวจแบบหว่านแหเหมือนในอดีต” ดร.รุ่งโรจน์ เผย

ปัญหาฝุ่น PM.2.5 ในประเทศไทยไม่ได้มาจากการเผาชีวมวลเพียงอย่างเดียว แต่ยังมาจากกระบวนการผลิตในภาคอุตสาหกรรม ปัญหาการจราจรและการขนส่ง มีการตั้งคำถามตามมาว่าจะนำ e-Nose ไปสืบหาฝุ่นที่มาจากการผลิตในภาคอุตสาหกรรมได้หรือไม่ ดร.รุ่งโรจน์ ระบุว่า โจทย์นี้ “จมูกอิเล็กทรอนิกส์” เคยได้รับมาเคยได้รับมาแล้วและนำๆไปใช้ในพื้นที่จริงในชุมชนแห่งหนึ่ง ซึ่งได้รับผลกระทบจากกลิ่นที่สร้างเดือดร้อนรำคาญที่มาจากโรงงานหลายโรงรอบหมู่บ้าน แม้โรงงานจะยืนยันว่าได้ทำตามกฏหมาย เมื่อนำ e-Nose ไปติดตั้ง ด้วยเทคโนโลยีทำให้พิสูจน์ได้ว่ากลิ่นมาจากโรงงานใด จนนำไปสู่การแก้ปัญหาในที่สุด

“e-nose สามารถระบุ “ลายเซ็น” ของมลพิษได้ เช่น พืช จะพบโพแทสเซียม คาร์บอนอินทรีย์ ขี้เถ้า, รถยนต์ จะพบซัลเฟอร์และคาร์บอน, และอุตสาหกรรม จะมีสารเฉพาะตัว” ดร.รุ่งโรจน์ กล่าว

ด้านดร.ภญ.อุรชารักษ์ตานนท์ชัย ผู้อำนวยการศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) กล่าวว่า ปัญหาสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะฝุ่นละอองขนาดเล็กเป็นโจทย์ท้าทายระดับชาติที่ นาโนเทค สวทช. ให้ความสำคัญสูงสุด นโยบายหลักคือการใช้นวัตกรรมระดับนาโนเข้าไป “สืบหาแหล่งต้นตอ” เพื่อแก้ปัญหาที่ต้นเหตุ ไม่ใช่แค่การเฝ้าระวัง โดยความสำเร็จของเทคโนโลยี e-Nose (จมูกอิเล็กทรอนิกส์) ที่ผ่านมาถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวาง เช่น การตรวจวัดคุณภาพอาหารและเครื่องหอม แต่ปัจจุบันเราได้ยกระดับนวัตกรรมนี้สู่ภารกิจด้านสิ่งแวดล้อมเต็มตัว เพื่อสนับสนุนการแก้ปัญหามลพิษทางอากาศอย่างแม่นยำและยั่งยืน ผ่านโครงการต้นแบบการกระจายเซนเซอร์ 100 เครื่องในพื้นที่วิกฤต

ทั้งนี้ ปัจจุบันโครงการวิเคราะห์ฝุ่นละอองทุติยภูมิจากภาคการเกษตร อยู่ภายใต้งบยุทธศาสตร์ประจำปี 2569 – 2571 ซึ่งจะมีการรายงานผลและข้อเท็จจริงส่งตรงไปยังระดับสภาและผู้บริหารระดับสูง โดยใช้งบประมาณ 80 ล้านบาท

นายวิรัตน์ คำพรม หัวหน้ากองปฏิบัติการเหมือง ฝ่ายการผลิตเหมืองแม่เมาะ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ซึ่งเป็นหน่วยงานในพื้นที่จริง กล่าวว่า ความร่วมมือกับนาโนเทค สวทช. ในจังหวัดลำปางถือเป็นก้าวสำคัญของการบริหารจัดการสิ่งแวดล้อม ของเหมืองแม่เมาะ โดยใช้นวัตกรรมนี้เพื่อจำแนกและสืบหาต้นตอของฝุ่นที่เกิดขึ้นในพื้นที่อย่างเป็นระบบ ข้อมูลที่ได้ช่วยให้เราทำงานร่วมกับชุมชนและหน่วยงานท้องถิ่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการกล่าวโทษโดยไม่มีมูล แต่ใช้ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์มายืนยันแหล่งกำเนิดมลพิษที่แท้จริง ที่ผ่านมาพบว่าฝุ่นที่เกิดขึ้นในพื้นที่มาจากการเผาชีวมวล จนทำให้จ.ลำปาง มีมาตรการห้ามเผาอย่างเป็นทางการ มีการจับปรับ และมีรางวัลนำจับสำหรับผู้แจ้งเบาะแส เกษตรกรเริ่มมีการปรับตัว เช่น ชาวบ้านในอำเภอแจ้ห่ม จังหวัดลำปาง เริ่มจัดการพื้นที่นาในช่วงเดือนพฤศจิกายนถึงธันวาคมที่อากาศยังโปร่ง เพื่อหลีกเลี่ยงช่วงที่มีปัญหามลพิษ

ขณะที่ ดร.ศักดา ตรีเดช ผู้อำนวยการส่วนนวัตกรรมคุณภาพอากาศและเสียง กรมควบคุมมลพิษ (คพ.) กล่าว่า หัวใจสำคัญของการควบคุมมลพิษคือ “ข้อมูลที่แม่นยำ” (Precision Monitoring) ประเทศไทยจำเป็นต้องมีนวัตกรรมที่สามารถชี้เป้าแหล่งกำเนิดฝุ่นได้ตรงจุด e-Nose จะเป็นจิ๊กซอว์สำคัญที่สร้างฐานข้อมูลบิ๊กดาต้าให้กับกรมควบคุมมลพิษ เพื่อนำไปจัดทำมาตรการรับมือ บังคับใช้กฎหมาย และวางกรอบนโยบายควบคุมคุณภาพอากาศของประเทศให้เข้าเป้าและเกิดผลสัมฤทธิ์สูงสุด

ระหว่างที่รอให้มีการประกาศใช้พ.ร.บ.อากาศสะอาด มีสาระสำคัญว่าผู้ก่อมลพิษจะต้องจ่ายความเสียหายที่เกิดขึ้น เทคโนโลยีเพื่อตรวจจับต้นตอผู้กำเนิดฝุ่นมีความจำเป็นเช่นกัน

นักวิชาการ หรือหน่วยงานที่สนใจเข้าร่วมโครงการ ท่านสามารถเข้าร่วมงานประชุมวิชาการประจำปีสวทช. หรือ NAC2026 ร่วมเปิดมุมมองใหม่ในการ ชี้เป้าแหล่งกำเนิดฝุ่นอย่างแม่นยำ ด้วยเทคโนโลยี e-Nose นวัตกรรมจมูกอิเล็กทรอนิกส์ ที่ช่วยยกระดับการติดตามและแก้ไขปัญหา PM2.5 จากห้องปฏิบัติการสู่การใช้งานจริงในพื้นที่ภาคสนาม ซึ่งจะจัดขึ้นในวันจันทร์ที่ 27 เมษายน 2569 เวลา 09.30 – 12.00 น. ห้อง CC-404 อาคารศูนย์ประชุมอุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย จ.ปทุมธานี โดยงานเสวนาครั้งนี้รวบรวม ผู้กำหนดนโยบาย นักวิชาการ ผู้บริหารเมือง ผู้พัฒนาเทคโนโลยี และผู้ใช้งานจริง มาร่วมแลกเปลี่ยนมุมมอง ตั้งแต่นโยบายอากาศสะอาด การเตรียมความพร้อมต่อร่าง พ.ร.บ.อากาศสะอาด ไปจนถึงบทเรียนการใช้งานจริงจากเหมืองแม่เมาะ และแนวทางขยายผลสู่พื้นที่เมืองใหญ่