การตรวจวัดคุณภาพอากาศผ่านจมูกอิเล็กทรอนิกส์ เมื่อกลิ่นบอกคุณภาพอากาศได้

คุณภาพอากาศนับเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อสุขภาพของคนเราโดยตรง หากคุณภาพอากาศดีก็ย่อมส่งผลที่ดีต่อร่างกายของคนเรา แต่ในทางตรงกันข้ามหากอากาศที่เราหายใจเข้าไปเต็มไปด้วยมลพิษและสารเคมีที่เป็นอันตราย ย่อมส่งผลเสียต่อร่างกายอย่างแน่นอน โดยเฉพาะปัญหาฝุ่น PM2.5 ที่พบเห็นได้บ่อยทั่วทุกพื้นที่ทั่วโลก ทำให้ต้องมีการตรวจวัดคุณภาพอากาศอย่างสม่ำเสมอ ทั้งการใช้งานเซนเซอร์วัดฝุ่นละออง การตรวจวัดก๊าซพิษต่าง ๆ และการใช้ดาวเทียมติดตามการแพร่กระจายของมลพิษ ด้วยวิธีการเหล่านี้ทำให้เรารู้ได้ว่าคุณภาพอากาศนั้นเป็นอย่างไร

อย่างไรก็ดี เทคโนโลยีการตรวจวัดคุณภาพอากาศยังคงมีการพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้สามารถตรวจวัดอากาศได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ และหนึ่งในแนวคิดที่น่าสนใจและเป็นที่น่าจับตามองเลยคือ “การใช้กลิ่นในการตรวจวัดคุณภาพอากาศ” ซึ่งเป็นการนำเทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้เพื่อสร้างเครื่องมือในการตรวจจับ และวิเคราะห์ที่เกิดจากสารเคมีต่าง ๆ ในอากาศได้ ซึ่งในบทความครั้งนี้เราจะมาเจาะลึกในสิ่งนี้กันว่ามันทำได้จริงหรือไม่

การตรวจวัดคุณภาพอากาศผ่านกลิ่นทำได้จริงหรือ?

การตรวจวัดคุณภาพอากาศผ่านกลิ่นกลายเป็นอีกหนึ่งแนวคิดที่น่าสนใจและได้รับความสนใจไม่น้อยจากนักวิจัยและผู้เชี่ยวชาญทางด้านสิ่งแวดล้อม แต่คำถามคือสิ่งนี้สามารถทำได้จริงหรือไม่ ซึ่งแน่นอนว่าคำตอบของคำถามนี้คือ ทำได้จริง เราสามารถตรวจวัดคุณภาพอากาศผ่านกลิ่นได้ เพราะมีทฤษฎีที่ว่าสารเคมีต่าง ๆ ในอากาศสามารถปล่อยกลิ่นที่แตกต่างกันออกไปได้ (ในระดับที่บางครั้งจมูกของมนุษย์ไม่สามารถรับรู้ได้) ซึ่งมีสารเคมีหลายชนิดในอากาศที่สามารถตรวจจับผ่านกลิ่นได้ เช่น

• แอมโมเนียม (Ammonia) เป็นสารเคมีที่มีกลิ่นฉุน พบเห็นได้บ่อยในมลพิษทางอากาศจากโรงงานอุตสาหกรรมและเกษตร
  
  
• ซัลฟอร์ไดออกไซต์ (Sulfur Dioxide) สารเคมีที่มีกลิ่นฉุน เป็นหนึ่งในก๊าซที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลต่าง ๆ

นอกจากสารเคมีเหล่านี้ยังมีสารอื่น ๆ ที่สามารถตรวจจับผ่านกลิ่นได้ด้วยเช่นกัน เช่น ไนโตรเจนไดออกไซต์ (Nitrogen Dioxide) และสารประกอบอินทรีย์ที่ระเหยได้ง่าย (Volatile Organic Compounds หรือ VOCs) ด้วยกลิ่นที่แตกต่างกันออกไปเหล่านี้สามารถตรวจวัดและวิเคราะห์ได้โดยผ่านเทคโนโลยีเฉพาะทาง หรือที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายเลยคือ “จมูกอิเล็กทรอนิกส์ (Electornic Nose หรือ E-Nose) ที่มีพื้นฐานมาจากการใช้เซนเซอร์ที่สามารถรับรู้และวิเคราะห์กลิ่นได้ โดยเมื่อสารเคมีเหล่านี้สัมผัสกับเซนเซอร์ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้าที่ส่งข้อมูลต่อมาเป็นข้อมูลที่วัดค่าได้ และนำมาวิเคราะห์เพื่อระบุชนิดและความเข้มข้นของสารเคมีนั้น ๆ

ซึ่งในปัจจุบันยังมีการนำเครื่องจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (E-nose) มาใช้ร่วมกับโดรน ในการตรวจวัดคุณภาพอากาศอีกด้วย ด้วยการนำเทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้แบบนี้เป็นเครื่องพิสูจน์ว่า “เราสามารถตรวจวัดคุณภาพของอากาศผ่านกลิ่นได้”

ตัวอย่างการใช้กลิ่นในการตรวจวัดคุณภาพอากาศ

เมื่อเราเข้าใจแล้วว่าการตรวจวัดคุณภาพอากาศผ่านกลิ่นสามารถทำได้จริง และยังเป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีที่น่าสนใจที่สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายอุตสาหกรรมเพื่อควบคุมคุณภาพอากาศและป้องกันผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม มาลองดูตัวอย่างการใช้กลิ่นในการตรวจวัดคุณภาพอากาศในอุตสาหกรรมต่าง ๆ กันเลยดีกว่า

• โรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป
  ในโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ มักมีการใช้สารเคมีควบคู่ไปในการผลิตด้วยเสมอ ไม่ว่าจะใช่ลงในผลิตภัณฑ์ หรือใช้ในเครื่องผลิต การตรวจวัดกลิ่นในพื้นที่ที่มีสารเคมี และกลิ่นไม่พึงประสงค์ที่ส่งผลต่อสุขภาพและร่างกายได้จึงเป็นเรื่องสำคัญที่อุตสาหกรรมไม่ควรพลาด เพื่อป้องกันอันตรายที่เกิดขึ้นกับพนักงานและชุมชนโดยรอบ ซึ่งการตรวจจับกลิ่นสารเคมีช่วยให้สามารถตรวจสอบและควบคุมการปล่อยมลพิษในโรงงานผลิตต่าง ๆ และกลิ่นที่เกิดจากกระบวนการบำบัดน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ
  
  
• อุตสาหกรรมอาหาร และเครื่องดื่ม
  หากให้ยกตัวอย่างแบบเข้าใจเห็นภาพชัด ลองนึกถึงภาพการเดินเข้าไปในโรงงานผลิตอาหารหรือขนมปังที่มีกลิ่นหอม แต่ถ้าหากในกระบวนการผลิตมีปัญหาเกิดขึ้นมาแล้วคุณจะรู้ได้อย่างไร? วิธีการง่าย ๆ เลยคือการนำเทคโนโลยีอย่างเครื่องจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (E-Nose) มาตรวจวัดกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ เช่น กลิ่นบูดเน่าในผลิตภัณฑ์นม, กลิ่นผิดปกติในเนื้อสัตว์ หรือกลิ่นแปลกปลอมที่อยู่ในขนมอบต่าง ๆ ด้วยการตรวจกลิ่นที่ตรงจุด และเห็นผลชัดเจน จะช่วยให้คุณสามารถเข้าไปแก้ไขปัญหาได้อย่างทันท่วงที โดยทำให้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพและปลอดภัย
  
  
• กระบวนการจัดการของเสียและขยะต่าง ๆ
  ในสถานที่กำจัดของเสีย และขยะต่าง ๆ มักมีกลิ่นไม่พึงประสงค์ที่เหม็นและส่งผลเสียต่อสุขภาพร่างกายเสมอ นอกจากนี้กลิ่นไม่พึงประสงค์ยังเป็นตัวบ่งชี้ถึงปัญหาในกระบวนการย่อยหรือกำจัดขยะ และของเสียเหล่านี้ได้อีกด้วย ไม่ว่าจะเป็นการตรวจจับกลิ่นแอมโมเนียจากถังเก็บขยะ หรือการตรวจกลิ่นซัลเฟอร์ไดออกไซต์ที่เกิดจากการเผาขยะ การใช้เทคโนโลยีตรวจวัดกลิ่นในการตรวจวัดคุณภาพอากาศจึงเป็นส่วนช่วยสำคัญในการควบคุมมลพิษและป้องกันผล กระทบจากกลิ่นต่อชุมชนโดยรอบได้อีกด้วย
  
  
• การตรวจสอบคุณภาพอากาศและมลพิษในเมือง
  การเดินเล่นในสวนสาธารณะในเมืองใหญ่อาจจะดูเป็นวิธีการผ่อนคลายที่ดี แต่หารู้ไม่ว่าในความเป็นจริงแล้วอาจมีมลพิษทางอากาศที่มองไม่เห็นปะปนอยู่ด้วย การใช้เซนเซอร์ตรวจวัดกลิ่นสามารถช่วยตรวจจับสารเคมีที่เป็นอันตรายในอากาศได้ เช่น กลิ่นจากก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ไนโตรเจนไดออกไซต์ และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ที่เกิดจากการจราจรและกิจกรรมทางอุตสาหกรรมต่าง ๆ ซึ่งการตรวจวัดมลพิษและตรวจสอบคุณภาพอากาศผ่านกลิ่นจะช่วยให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องสามารถดำเนินการแก้ไขปัญหาได้อย่างทันท่วงที

โดยจากตัวอย่างการใช้กลิ่นในตรวจวัดคุณภาพอากาศไม่เพียงแต่ช่วยในการควบคุมมลพิษและป้องกันผลกระทบต่อสุขภาพเท่านั้น แต่ยังสามารถนำไปปรับปรุงกระบวนการผลิตและการจัดการขยะ / ของเสียต่าง ๆ ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วย ผ่านเทคโนโลยีจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (E-Nose) เครื่องมือที่มีศักยภาพสูงในการตรวจจับและวิเคราะห์กลิ่นได้อย่างแม่นยำเหมือนจมูกของคนเราจริงๆ

ข้อดีและข้อจำกัดของการตรวจวัดคุณภาพอากาศผ่านกลิ่น

แม้การตรวจวัดคุณภาพอากาศผ่านกลิ่นจะเป็นสิ่งที่น่าสนใจและมีประโยชน์มากมาย แต่เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่น ๆ ที่มีทั้งข้อดีและข้อเสีย การตรวจวัดอากาศผ่านกลิ่นก็เหมือนกัน มีทั้งข้อดีและข้อจำกัดที่ควรพิจารณา การทำความเข้าใจถึงข้อดีและข้อจำกัดเหล่านี้จะช่วยเรามองเห็นภาพรวมของเทคโนโลยีนี้ได้มากขึ้น

• ข้อดี: การตรวจคุณภาพอากาศผ่านกลิ่นมีข้อดีหลายอย่าง โดยหลัก ๆ เลยคือความสามารถในการตรวจจับสารเคมีที่มีความเข้มข้นต่ำได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว ช่วยให้ระบุปัญหามลพิษได้ทันที และเทคโนโลยีจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (E-Nose) ยังมีความยืดหยุ่นด้านการใช้งานที่นำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างหลากหลายไม่ว่าจะในแวดวงอุตสาหกรรมต่าง ๆ
  
  

• ข้อจำกัด: ถึงแม้ว่าการตรวจคุณภาพอากาศผ่านกลิ่นจะมีข้อดีเพียงใด แต่ก็ยังมีข้อจำกัดในการใช้งานบางอย่างอยู่ด้วยเช่นกัน เช่น ความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม ไม่ว่าจะเป็น อุณหภูมิและความชื้น ซึ่งอาจส่งผลต่อความแม่นยำของเซนเซอร์ในการตรวจจับกลิ่น นอกจากนี้เครื่องจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (E-Nose) ยังต้องการการดูแลและบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้แน่ใจว่าเซนเซอร์ยังคำทำงานได้อย่างถูกต้อง และตรวจวัดกลิ่นได้อย่างแม่นยำ

บทสรุป

การตรวจวัดคุณภาพอากาศผ่านกลิ่นด้วยเทคโนโลยีจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (E-Nose) มีประโยชน์อย่างมากในการตรวจจับสารเคมีที่มีกลิ่นในอากาศ ทั้งในด้านการดูแล ควบคุม และป้องกันปัญหามลพิษทางอากาศ รวมถึงการปรับปรุงกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมอาหารต่าง ๆ แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะมีข้อดีหลายอย่าง แต่ก็ยังมีข้อจำกัดบางอย่างในการใช้งาน การทำความเข้าใจก่อนใช้งานจริงจึงเป็นสิ่งสำคัญ

ซึ่งการนำเทคโนโลยีจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (E-Nose) มาประยุกต์ใช้งานในด้านการตรวจคุณภาพอากาศ เพื่อ การควบคุมมลพิษและป้องกันผลกระทบต่อสุขภาพเป็นสิ่งที่น่าจับตามองอย่างมาก เพราะในอนาคตเราอาจจะได้เห็นการนำเทคโนโลยีตัวนี้ไปประยุกต์ใช้งานในด้านอื่น ๆ ได้อีกมากมาย