นวัตกรรม “สระว่ายน้ำโอโซน” ฝีมืออาจารย์-นศ. สจล.

สจล. ผุดนวัตกรรม “สระว่ายน้ำโอโซน” บอกลาอันตรายต่อเนื้อเยื่อและผิวหนังจาก “คลอรีน” ที่ต้องควบคุมกรดด่างให้ได้มาตรฐาน พร้อมเป็นต้นแบบต่อยอดเชิงพาณิชย์ ลดการนำเข้าเทคโนโลยีและสารคลอรีน จาก ตปท. ปีละไม่ต่ำกว่า 1,400 ล้านบาท

อากาศร้อนขนาดนี้ “ว่ายน้ำ” เป็นอีกหนึ่งกิจกรรมคลายร้อนที่คนทั่วไปนึกถึงเป็นลำดับแรกๆ เพราะนอกจากช่วยดับร้อนได้เป็นอย่างดีแล้ว ยังถือเป็นการออกกำลังกายไปในตัว แต่รู้หรือไม่ว่า “สระว่ายน้ำ” ทั่วไปในประ เทศไทยใช้สารคลอรีนในการบำบัดน้ำ ซึ่งสารชนิดนี้เองที่กลายเป็นตัวการสำคัญในการก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนัง ทำลายเนื้อเยื่อสายตา ทำให้ฟันผุกร่อน และมีสารตกค้างซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งด้วย

ผลกระทบข้างต้นที่อาจเกิดขึ้นกับสุขภาพนักกีฬาและคนทั่วไปที่ชื่นชอบการว่ายน้ำ ส่งผลให้ รศ.ดร.ศิริวัฒน์ โพธิเวชกุล และ ผศ.ดร.นรเศรษฐ พัฒนเดช อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) ร่วมกับนักศึกษา พัฒนา “นวัตกรรมระบบเครื่องกำเนิดโอโซนเพื่อการบำบัดน้ำ” ขึ้น และได้ทำการติดตั้งทดสอบระบบการทำงานที่เก็บข้อมูลและวิเคราะห์ผลที่สระว่ายน้ำสมเด็จพระเทพฯ ขนาดสระ 1,500 ลูกบาศก์เมตร ภายในสถาบัน ซึ่งนวัตกรรมนี้ถือเป็นการคิดค้นใหม่ เป็นระบบที่มีประสิทธิภาพในการผลิตก๊าซโอโซนระดับสูง แต่ยังช่วยประหยัดพลังงานขนาด 200 g o3/hr. โดยใช้เทคโนโลยีสนามไฟฟ้าแรงดัน ไฟฟ้าสูง ความถี่สูง เพื่อให้เกิดกระบวนการแตกตัวด้วยขบวนการโคโรนาดีสชาร์จของออกซิเจนในอากาศ แล้วรวมตัวใหม่เป็นก๊าซโอโซน โดยมีการควบคุมการทำงาน การผสม และการควบคุมคุณภาพน้ำแบบอัตโนมัติ ซึ่งผลจากการเดินเครื่องทดสอบ พบว่า มีคุณภาพและผลวิเคราะห์เชื่อถือได้สามารถนำไปเป็นต้นแบบผลิตในเชิงพาณิชย์ได้

รศ.ดร.ศิริวัฒน์ ระบุถึงหลักการและเหตุผลในการพัฒนานวัตกรรมชิ้นนี้ ว่า เนื่องจากต้องการนำความรู้เชิงวิชาการขยายไปสู่การสร้างความปลอดภัยและยกคุณภาพชีวิตของคนไทย ซึ่งการใช้เทคโนโลยีก๊าซโอโซนเพื่อการบำบัดในสระว่ายน้ำ นับเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีทางเลือกที่ถูกนำมาใช้ทดแทนคลอรีน เพื่อลดปัญหาพิษคลอรีนต่อสุขภาพของผู้ว่ายน้ำออกกำลังกาย โดยที่ผ่านมาได้มีการส่งเสริมอย่างจริงจังในการแข่งขันกีฬาว่ายน้ำระดับโอลิมปิก ซึ่งในส่วนของประเทศไทยก็ได้มีการศึกษาผลกระทบการใช้คลอรีนบำบัดน้ำสระว่ายน้ำ และพบว่า ส่งผลเสียต่อสุขภาพเป็นอย่างยิ่ง ทำให้กรุงเทพมหานครออกข้อบังคับ ว่าด้วย “หลักเกณฑ์การประกอบการค้าซึ่งเป็นที่รังเกียจหรืออาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ ประเภทการจัดตั้งสระว่ายน้ำ พ.ศ. 2530 กำหนดให้สระว่ายน้ำมีความเป็นกรดด่างอยู่ที่ 7.2 - 8.4 โดยต้องควบคุมให้อยู่ในระดับนี้ทุกวัน เพื่อความปลอดภัยของผู้ใช้บริการ แต่ในทางปฏิบัติเป็นไปได้ยากที่จะควบคุมสภาพความเป็นกรดด่างของ น้ำให้อยู่ในระดับ 7.0 - 8.5 จึงก่อให้ปัญหาเรื่องกลิ่นเหม็น สร้างความระคายเคืองต่อผิวหนัง และอวัยวะส่วนต่างๆ ของร่างกาย โดยเฉพาะดวงตาเพราะทำลายเนื้อเยื่อสายตา การผุกกร่อนของฝัน

ผลการวิจัยของกองทันตสาธารณสุข กรมอนามัย พบว่า นักกีฬาว่ายน้ำมีสภาพฝันผุกร่อน มากกว่าผู้ว่ายน้ำออกกำลังกาย ประมาณ 4.68 เท่า ขณะที่เด็กอายุ 5 - 6 ปี มีโอกาสทำให้ฝันแท้ที่กำลังเกิด ใหม่มีภาวะสึกกร่อน รวมทั้งมีการวางเรียงตัวที่ผิดป กติผิดรูปร่างด้วย

ทั้งนี้ การใช้โอโซนบำบัดน้ำในสระว่ายน้ำแทนคลอรีน ช่วยให้น้ำที่ผ่านการบวนการบำบัดมีคุณภาพสูงและมีข้อดี ดังนี้ 1. ไม่ทำให้ระคายเคืองตา แสบตา หรือทำให้ตาแดง แม้จะมีความเข้มข้นของโอโซนในน้ำสูงก็ตาม 2. ฆ่าเชื้อโรคได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพเร็วกว่าคลอรีน 3,125 เท่า 3. สลายพิษจากปฏิกิริยาของคลอรีน ได้แก่ Chloramine ซึ่งมีกลิ่นไม่ค่อยดีและทำให้ระคายเคืองต่อส่วนต่างๆ ของร่างกาย และ Chloro-organic compounds หรือ Trihalomethanes (THMs) ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง (carcinogenic) ได้ 4. ออกซิไดซ์สารอินทรีย์ เช่น เสมหะ ปัสสาวะ ขี้ไคล และสารอนินทรีย์ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ เหล็ก แมงกานีส พบได้โดยทั่วไปในสระว่ายน้ำ ทำให้ตกตะกอนและน้ำดูใสขึ้นเมื่อผ่านระบบกรองและช่วยปรับสมดุล

5. ไม่ทำให้ความเป็นกรด-เบสของน้ำเ ปลี่ยนแปลง ซึ่งต่างจากการใช้คลอรีนที่จะทา ให้ค่า PH เปลี่ยน ต้องเติมสารช่วยปรับค่า PH อยู่เรื่อยๆ 6. ก๊าซโอโซนผลิตได้จากก๊าซออกซิเจ นซึ่งมีอยู่ในอากาศตามธรรมชาติ จึงไม่ต้องจัดหาสารเคมีหรือสารตั้งต้นอื่นมาเติม ทำให้สะดวกและประหยัดค่าใช้จ่าย ในการใช้งานเป็นอย่างมาก 7. ยืดเวลาในการล้างไส้กรองของระบบ กรองน้ำของสระว่ายน้ำ เพราะโอโซนจะไม่ทิ้งสารเคมีตกค้างในน้ำ เมื่อโอโซนทำปฏิกิริยาทำลายผนังเซลล์ของเชื้อโรคและสิ่งต่างๆ ในน้ำแล้วก็จะสลายตัวเป็นออกซิเจน จึงช่วยลดภาระการทางานของระบบกรองลงได้ 8. ได้ออกซิเจนในน้ำเพิ่มขึ้นจากการสลายตัวของโอโซน ช่วยให้ผู้ออกกำลังกายมีสุขภาพแข็งแรงขึ้น

“เชื่อว่า อนาคตจะมีการสนับสนุนใ ห้เลิกใช้คลอรีนในสระว่ายน้ำที่สร้างใหม่ และให้ใช้เทคโนโลยีทดแทนอื่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยของประชาชน ส่วนสระว่ายน้ำเดิมในประเทศไทยที่ มีอยู่มากกว่า 1,000 แห่ง ก็จำเป็นต้องเปลี่ยนกระบวนการบำบัดน้ำ ซึ่งการใช้ก๊าซโอโซนนับเป็นทางเลือกที่ได้รับการสนับสนุน คาดการณ์ว่า จะต้องมีการผลิตและติดตั้ง มีมูลค่าโดยรวมมากกว่า 5,000 ล้านบาท ดังนั้น ประเทศไทยควรส่งเสริมและสนับสนุนนวัตกรรมที่คิดค้นโดยนักวิจัยภายในประเทศ เพื่อทดแทนการนำเข้าเทคโนโลยีจากต่างประเทศ ไม่น้อยกว่าปีละ 1,000 ล้านบาท และลดการนำเข้าและใช้สารเคมีคลอรีนไม่ต่ำกว่าปีละ 400 ล้านบาท อีกทั้งยังสามารถต่อยอดพัฒนาไปใช้กับระบบบำบัดน้ำเสียในอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอุตสาหกรรมฟอกย้อมเพื่อทดแทนการใช้สารเคมีมากกว่า 1,000 แห่ง และอื่นๆ อีกหลากหลายในอนาคต” รศ.ดร.ศิริวัฒน์ กล่าว