น้ำปราศจากแร่ธาตุมากจากไหน? (Demineralized Water)

By P'Jeerawat

น้ำ DMW คือ น้ำที่ผ่านขบวนการขจัดอิออนของสารละลายทั้งหมด ทำให้ได้น้ำบริสุทธิ์ที่ปราศจากเกลือแร่ ไม่มีสารใดๆหลงเหลืออยู่ในน้ำอีก มีเพียงแต่โมเลกุลของน้ำบริสุทฺธิ์ล้วนๆ หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า น้ำ ดีมีน (Demineral  Water) ไม่เหมาะสำหรับการดื่ม แต่มีประโยชน์อย่างมากในการทำยา เภสัชกรรม เครื่องสำอาง อุตสาหกรรมเครื่องมืออิเล็กโทรนิกส์ กระบวนการผลิตอาหาร กิจการเสริมความงาม ฯลฯ
x

การผลิตน้ำ DMW คือการกรองอิออนออกจากน้ำ โดยใช้เรซิน (Resin) เป็นตัวกรอง จึงต้องทำความเข้าใจกับเรซิ่น ที่ใช้ในขบวนการกรองแบบนี้ เรซิ่นที่ใช้กันอยู่มี 3 ชนิดได้แก่

แคทอิออนเรซิ่น (Cation Resin) เป็นเรซิ่นที่มีอิออนบวก (ประจุ+) เกาะอยู่บนพื้นผิวของเม็ด เรซิ่น เช่น H+ ใช้ดักจับ อิออน + ของสารละลายที่อยู่ในน้ำ

แอนอิออนเรซิ่น (Anion Resin) เป็นเรซิ่นที่มีอิออนลบ (ประจุ-) เกาะอยู่บนพื้นผิวของเม็ดเรซิ่น เช่น OH- ใช้ดักจับ อิออน – ของสารละลายที่อยู่ในน้ำ

มิกซ์เบดเรซิ่น (Mixed Bed Resin) เป็น แคทอิออนเรซิ่น ผสมกับ แอนอิออนเรซิ่น ใช้ดักจับทั้ง อิออน + และ – ที่หลงเหลือจากการกรองผ่านขบวนการกรองประจุ+ และ – ในขั้นต้น


การทำงานของเรซิ่น

  รูปที่1 เป็นรูปตัวอย่าแสดง แคทอิออนเรซิ่น และ แอนอิออนเรซิ่น ที่มีประจุ หรือ อิออน เกาะติดอยู่ที่เม็ดของเรซิ่น แคทอิออนเรซิ่นจะมีประจุ + ,แอนอิออนเรซิ่นจะมีประจุ – ประจุที่เกาะติดอยู่นี้จะเกาะติดอยู่แบบหลวมๆ พร้อมที่จะถูกแทนที่ด้วยประจุที่แข็งแรงกว่า

 รูปที่ 2 ปล่อยน้ำให้เข้าในระบบการกรอง ในน้ำประกอบด้วยสารละลายหลายชนิด ในที่นี้ยกตัวอย่าง เพียง 6 ตัวตามรูป สารละลายในน้ำจะแตกตัวเป็น อิออน ที่มีประจุ – และ + รวมกันอยู่

 รูปที่ 3 เมื่อน้ำเข้ากระทบเม็ดแคทอิออนเรซิ่น ซึ่งมีประจุ H+ เกาะอยู่ จะถูกอิออนของสารละลายในน้ำที่มีประจุเดียวกัน(+)ออกแรงผลักอิออน H+

 รูปที่ 4 อิออน + ของสารละลายในน้ำที่มีความแข็งแรงกว่าจะเข้าแทนที่ อิออน H+ ผลัก H+ ให้ตกหล่นอยู่ในน้ำ ดังนั้นน้ำที่ผ่านการกรองด้วย แคทอิออนเรซิ่น จะเหลือเพียงอิออน – ของสารละลายในน้ำ กับอิออน H+

รูปที่ 5 น้ำจะไหลผ่านขั้นตอนการกรองด้วยแอนอิออนเรซิ่น เมื่อน้ำเข้ากระทบเม็ดแอนอิออนเรซิ่น ซึ่งมีประจุ OH-เกาะอยู่ จะถูกอิออนของสารละลายในน้ำที่มีประจุเดียวกัน(-)ออกแรงผลักอิออน OH-

รูปที่ 6 อิออน - ของสารละลายในน้ำที่มีความแข็งแรงกว่าจะเข้าแทนที่ อิออน OH- ผลัก OH- ให้ตกหล่นอยู่ในน้ำ ดังนั้นน้ำที่ผ่านการกรองด้วย แอนอิออนเรซิ่น จะไม่เหลืออิออนใดๆของสารละลายในน้ำ จะเหลือเพียง H+ และ OH- ในน้ำเท่านั้น ต่อไปต้องทำความเข้าใจว่าน้ำบริสุทธิ์ที่เขียนเป็นสูตรทางเคมีว่า H2O คือน้ำประกอบด้วย H (Hydrogen) 2 ตัว และ O (Oxygen) 1 ตัว

จากรูปที่ 7 เมื่อน้ำผ่านการกรองด้วย Cation Resin และ Anion Resin แล้วจะเหลือแต่น้ำบริสุทธิ์รวมกับอิออน H+ และ OH- ที่มีประจุแตกต่างกันในน้ำ ประจุที่แตกต่างกันจะออกแรงดูดกันเพื่อทำให้เกิดความสมดุล ดังนั้น H+ กับ OH- จึงเข้ารวมกัน เกิดเป็นโมเลกุลนองน้ำบริสุทธิ์ น้ำที่ได้จากการผ่านการกรองนี้ จึงเป็นน้ำบริสุทธิ์แท้จริง ไม่มีเกลือแร่หรืออิออนใดๆหลงเหลืออยู่เลย

การทดสอบคุณภาพของน้ำปราศจากไอออนสามารถทำได้โดยการวัดค่าความต้านทานหรือค่าความจุไฟฟ้าเพราะน้ำปราศจากไอออนที่บริสุทธิ์จะมีค่าการนำไฟฟ้า (Electrical Conductivity) ประมาณ 0.056 microseimens และค่าความต้านทานไฟฟ้า ประมาณ 18.2 megohm/cm


รูปแบบต่างๆของการผลิตน้ำ DMW

 รูปที่ 8 เป็นรูปพื้นฐานการกรอง อิออน เพื้อผลิตน้ำ DMW

รูปที่ 9 การกรองอิออน จากขั้นตอนที่ 1 ผ่านขั้นตอนที่ 2 อาจมีอิออน ประจุ - + หลงเหลืออยู่ อาจเพิ่มเติมขั้นตอนที่ 3 คือใช้ Mixed Bed Resin ซึ่งเป็นเรซิ่นที่มีส่วนผสมของ Cation Resin และ Anion Resin อยู่ด้วยกัน เพื่อดักจับ อิออน + และ – ที่หลุดรอดมาจากขั้นตอนก่อนหน้า

 รูปที่ 9-1 ในบางกรณีจะพบการกรอง อิออน โดยผ่านขั้นตอนเดียวคือใช้ Mixed Bed Resin ก็ได้ แต่ต้องเลือกประเภท Resin ที่มีประสิทธิภาพดี และราคาค่อนข้างแพง

รูปที่ 10 อย่างไรก็ตามการกรองทั้งหมดที่ผ่านมา แม้นจะกรองอิออนได้หมดสิ้นแต่ไม่อาจกรองจุลินทรีย์ แบคทีเรียต่างๆที่ปนเปื้อนอยู่ในน้ำได้ และจุลินทรีย์เหล่านี้มีความสามารถในการเกาะยึดติดอยู่บนเม็ดเรซิ่น ทำให้เกิดการสะสมทำลายเรซิ่นให้เสื่อมคุณภาพได้อย่างรวดเร็ว จึงนำมาใช้ร่วมกับการกรองในแบบอื่นๆ เช่นตัวอย่าง รูปที่ 10 ให้ผ่านระบบการเตรียมน้ำ (Water Pretreatment) โดยใช้กรอง PP 5 ไมครอนกรองตะกอนในชั้นแรก แล้วจึงผ่านกรองเซรามิดเพื่อสกัดกั้นจุลินทรีย์แบคทีเรีย แล้วกรองผ่านคาร์บอน เพื่อดูดซับสารพิษ คลอรีน กลิ่น สี ออกจากน้ำ ก่อนผ่านเข้าสู่ขบวนการ DMW

รูปที่ 11 เป็นระบบกรองที่เรียกกันทั่วไปว่า RO/DMW เป็นขบวนการผลิตที่ให้คุณภาพน้ำ DMW ที่ดีมากระบบหนึ่ง จากการเตรียมน้ำด้วยระบบ RO จึงได้น้ำที่เกือบจะบริสุทธิ์ 100% มีสารละลายหลงเหลืออยู่น้อยมาก และไม่มีจุลินทรีย์ใดๆหลงเหลืออยู่ เมื่อผ่านเข้าระบบกรอง DMW ทำให้เรซิ่นดักจับ อิออนประจุต่างๆได้ง่าย เรซิ่นมีอายุการใช้งานได้ยาวนาน

อ่านบทความทั้งหมด

พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Proximity sensor)

By K.Chamnong

พร๊อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Proximity Sensor) หรือ พร็อกซิมิตี้สวิตซ์ (Proximity Switch) คือ เซนเซอร์ชนิดหนึ่งที่สามารถทำงานโดยไม่ต้องสัมผัสกับชิ้นงานหรือวัตถุภายนอก โดยลักษณะของการทำงานอาจจะส่งหรือรับพลังงานรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งดังต่อไปนี้ คือ สนามแม่เหล็กสนามไฟฟ้า แสง เสียง และ สัญญาณลม ส่วนการนำเซนเซอร์ประเภทนี้ไปใช้งานนั้น ส่วนใหญ่จะใช้กับงานตรวจจับ ตำแหน่ง ระดับ ขนาด และรูปร่าง ซึ่งโดยปกติแล้วจะนำมาใช้แทนลิมิตสวิตซ์ (Limit Switch) เนื่องด้วยสาเหตุของอายุการใช้งานและความเร็วในการตรวจจับวัตถุเป้าหมาย ทำได้ดีกว่าอุปกรณ์ประเภทสวิตซ์ซึ่งอาศัยหน้าสัมผัสทางกล

คุณสมบัติเด่น

- สามารถตรวจจับได้โดยไม่มีการสัมผัส

- สามารถใช้งานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย

- ตรวจจับด้วยความแม่นยำ

- ตอบสนองต่อการทำงานได้รวดเร็วกว่า

- สามารถแยกการตรวจจับวัตถุที่เป็นโลหะ อโลหะและแม่เหล็กได้

- อายุการใช้งานยาวนาน

- จะมีระยะการตรวจจับวัตถุ โดยทั่วๆไป อยู่ระหว่าง 4-40 mm ขึ้นอยู่กับขนาด และ ชนิดของ Sensors 



 ประเภทของ proximity switch type

1.เซนเซอร์แบบเหนี่ยวนำ (Inductive Sensor) เป็นเซนเซอร์ที่ทำงานโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงค่าความเหนี่ยวนำของขดลวด ซึ่งการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะมีผลต่อชิ้นงานหรือวัตถุที่เป็นโลหะเท่านั้น หรือเรียกกันทางภาษาเทคนิคว่า “อินดั๊กตีฟเซนเซอร์ ”  ข้อเด่นของเซนเซอร์ชนิดนี้ คือ ทนทานสามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง (wide temperature ranges) สามารถทำงานในสภาวะที่มีการรบกวนทางแสง (Optical) และเสียง (Acoustic) ซึ่งเทียบเท่ากับชนิดเก็บประจุ



พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเหนี่ยวนำ (inductive proximity sensor) เป็นเซนเซอร์ (sensor) ที่ใช้ตรวจจับวัตถุที่เป็นโลหะเท่านั้น เช่น เหล็ก สแตนเลส โครงสร้างประกอบด้วย สนามแม่เหล็กไฟฟ้า ขดลวดออสซิลเลเตอร์ ตัวเรือน และแกนเฟอร์ไรท์ ทำงานโดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่กำเนิดขึ้นจากวงจรออสซิลเลเตอร์ โดยกำเนิดสัญญาณส่งให้ขดลวดซึ่งพันอยู่บนแกนเฟอร์ไรท์ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าบริเวณด้านหน้าของอุปกรณ์ เรียกบริเวณนี้ว่า "ส่วนตรวจจับ" เมื่อมีวัตถุเป้าหมายซึ่งต้องเป็นโลหะเท่านั้นเคลื่อนที่เข้ามาบริเวณส่วนตรวจจับ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะเหนี่ยวนำในวัตถุที่ต้องการตรวจจับ ทำให้เกิดมีกระแสไหลวน (eddy current) ขึ้นภายในวัตถุ หรือวัตถุเป้าหมายทำการดูดซับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า จนเมื่อถึงจุด ๆ หนึ่งที่วัตถุเป้าหมายได้ดูดซับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจนหมด หรือเกิดการเหนี่ยวนำมากที่สุด วงจรออสซิลเลเตอร์จะหยุดทำงาน จากนั้นวงจรทริกเกอร์จะทำงานและให้สัญญาณทางด้านเอาต์พุตออกมา ส่วนประกอบของพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเหนี่ยวนำแสดงดังรูป 

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเหนี่ยวนำ ได้แก่

การบอกตำแหน่งการเคลื่อนที่ของลิฟท์ โดยติดตั้งแผ่นโลหะที่บริเวณส่วนบนเหนือเพดานลิฟท์ให้ตรงกับตำแหน่งที่ติดตั้งตัวพร็อกซิมิตี้ไว้ในแต่ละชั้น เมื่อลิฟท์เคลื่อนที่มายังตำแหน่งที่แผ่นโลหะตรงกับตัวพร็อกซิมิตี้ จะมีสัญญาณเอาต์พุตออกมา เพื่อแจ้งระบบให้ทราบว่ามีการเคลื่อนที่มายังจุดที่กำหนดไว้แล้ว จากนั้นระบบควบคุมจะสั่งให้ลิฟท์หยุดและเปิดประตูออกมา หลักการดังกล่าวนี้ ยังนำไปใช้สำหรับการแจ้งตำแหน่งที่ลิฟท์หยุดได้อีกด้วย อีกตัวอย่างคือ การใช้พร็อกซิมิตี้สำหรับตรวจสอบการลำเลียงชิ้นโลหะบนสายพาน (conveyor) เพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นงานเคลื่อนที่ออกจากตำแหน่งที่กำหนดไว้ เป็นต้น
การตรวจสอบการปิดฝาขวดที่เป็นโลหะด้วยพร๊อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเหนี่ยวนำ โดยติดตั้งตัวพร็อกซิมิตี้ไว้ที่บริเวณเหนือปากขวด เมื่อขวดพร้อมฝาปิดลำเลียงมาบนสายพานผ่านมาบริเวณส่วนตรวจจับของตัวพร็อกซิมิตี้ ฝาปิดจะดูดซับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าไว้ จากนั้นวงจรจะทำงานและให้สัญญาณเอาต์พุตแจ้งว่าขวดนั้นมีฝาปิด และหากขวดที่เคลื่อนที่ผ่านพร็อกซิมิตี้ไม่มีฝาปิด สัญญาณทางด้านเอาต์พุตจะแสดงในรูปแบบตรงกันข้ามกับกรณีแรก และแจ้งไปยังส่วนควบคุมให้คัดขวดใบนั้นออกจากสายพานลำเลียง ในกรณีที่ตรวจพบขวดไม่มีฝาปิดจำนวนมากถึงระดับหนึ่ง ระบบควบคุมจะสั่งการให้หยุดการทำงานของสายพานลำเลียง (conveyor) ทันที เพื่อทำการตรวจสอบกระบวนการผลิตก่อนหน้านั้น
การตรวจสอบการเปิดปิดฝาหม้อฆ่าเชื้อ (retort) และหม้อนึ่ง (cooker) ด้วยพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเหนี่ยวนำ เนื่องจากหม้อฆ่าเชื้อและหม้อนึ่งทำงานภายใต้สภาวะความดัน (pressure) สูงกว่าบรรยากาศ จึงควรมีระบบนิรภัยที่ดีเพื่อป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างการปฏิบัติงาน โดยติดตั้งพร็อกซิมิตี้ที่บริเวณฝาเพื่อตรวจสอบความพร้อมในการปฏิบัติงานของหม้อฆ่าเชื้อและหม้อนึ่งว่าฝาอยู่ในสถานะพร้อมทำงานหรือไม่ 


2. เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุ (Capacitive Sensor) โครงสร้างพื้นฐาน ของ Capacitive Proximity Switch จะมีลักษณะคล้ายกับแบบ Inductive Proximity Switch จะมีส่วนต่างกันที่หัวตรวจจับ (Active Electrode) ซึ่งจะใช้ หลักการเปลี่ยนแปลงของค่าคาปาซิแตนซ์ (Capacitance) capacitive proximity sensor จะสร้าง สนามไฟฟ้าสถิตย์ (electrostatic) มาแทนที่จะเป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจึงทำให้ capacitive proximity sensor นี้สามารถที่จะตรวจจับวัตถุที่เป็นทั้งโลหะและอโลหะได้ ซึ่งถือเป็นข้อได้เปรียบของเซนเซอร์ประเภทนี้

 


พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุ (capacitive proximity sensor) เป็นเซนเซอร์ (sensor) อีกชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับตรวจจับวัตถุโดยไม่ต้องสัมผัส ใช้ตรวจจับวัตถุได้ทุกชนิดทั้งที่เป็นโลหะและอโลหะ เช่น แก้ว น้ำ ไม้ พลาสติก กระดาษ และอื่น ๆ โดยความสามารถในการตรวจจับขึ้นอยู่กับค่าคงที่ไดอิเล็กตริก (dielectric constant, k) ของวัตถุ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุมีลักษณะรูปร่าง และโครงสร้างคล้ายกับพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเหนี่ยวนำ (inductive proximity sensor) แต่ใช้หลักการทำงานที่แตกต่างกัน

พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุ ทำงานโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงค่าความจุ เมื่อวัตถุเป้าหมายเคลื่อนที่เข้ามาใกล้สนามไฟฟ้าที่กำเนิดโดยแอกทีฟอิเล็กโทรดและเอิทธ์อิเล็กโทรด การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวขึ้นอยู่กับระยะทางระหว่างหน้าพร็อกซิมิตี้และวัตถุเป้าหมาย ขนาดและรูปร่างของวัตถุ และชนิดของวัตถุเป้าหมาย (ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก) เมื่อค่าความจุเปลี่ยนแปลงจนถึงค่า ๆ หนึ่ง ซึ่งเท่ากับค่าความต้านทานที่ปรับไว้ในตอนเริ่มต้น จะส่งผลให้เกิดการออสซิลเลทสัญญาณขึ้นและส่งต่อให้เอาต์พุตทำงาน เรียกสภาวะที่เกิดขึ้นนี้ว่า อาร์-ซี รีโซแนนซ์ (R - C Resonance) ส่วนประกอบและการทำงานของพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุ



 

 




ขอขอบคุณบทความดีๆจาก 

www.inno-ins.com
การวัดและเครื่องมือวัด ประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร (นวภัทรา และ ทวีพล , 2555)
​www.foodnetworksolution.com (ศ.ดร.พิมพ์เพ็ญ พรเฉลิมพงศ์, ผศ.ดร.นวภัทรา หนูนาค

อ่านบทความทั้งหมด

“ขยะอิเล็กทรอนิกส์” ปัญหาสิ่งแวดล้อมจากสังคมเทคโนโลยี

By Jiroch

 “ขยะอิเล็กทรอนิกส์” ปัญหาสิ่งแวดล้อมจากสังคมเทคโนโลยี ด้วยความหลากหลายของเทคโนโลยีที่มีพัฒนาการอย่างรวดเร็ว จึงเป็นเหตุให้การบริโภคสินค้าอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มขึ้นอย่างไม่หยุดยั้ง และกระจายไปสู่ประชากรทุกชนชั้น ทั้งโทรศัพท์มือถือ โทรทัศน์รุ่นใหม่ คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ประกอบกับการก้าวกระโดดของภาคอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้การล้าสมัยของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายชนิดเป็นไปอย่างรวดเร็วเช่นกัน

 

ในปีหนึ่งๆ เราบริโภคสินค้าประเภทอิเล็กทรอนิกส์กันมากน้อยเพียงใด บางคนอาจจะตอบว่า เปลี่ยนโทรศัพท์มือถือทุกปี เพราะรุ่นใหม่ๆ ออกมาอยู่ตลอด ถ้าไม่เปลี่ยนอาจจะตกเทรนด์ โดยเฉพาะโทรทัศน์จอแอลซีดี ที่มีราคาต่ำลงจนน่าตกใจ ยังไม่รวมคอมพิวเตอร์ ที่หลายท่านมีไว้ในครอบครองทั้งพีซีและโน้ตบุ้ค ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ หลายท่านก็ใช้ได้ไม่เต็มประสิทธิภาพหรือเต็มอายุสินค้านัก ก็อาจจะเปลี่ยนใหม่ เรามักจะหาซื้อมาใช้กันมากมาย โดยไม่ได้คำนึงถึงว่าผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะเสื่อมสภาพการใช้งานเมื่อใด และจะนำไปกำจัดทิ้งอย่างไร เพื่อไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพของประชาชน และผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม

นั่นทำให้เราเข้าไปมีส่วนร่วมอย่างไม่ตั้งใจในการสร้างกองภูเขาใหญ่ที่ชื่อ “ขยะอิเล็กทรอนิกส์”

ในวิกิพีเดียสารานุกรมเสรี ให้ความหมายไว้ว่า ขยะอิเล็กทรอนิกส์ หรือ “อีเวสต์” (e-waste) เป็นของเสียที่ประกอบด้วย เครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เสียหรือไม่มีคนต้องการแล้ว ขยะอิเล็กทรอนิกส์เป็นประเด็นวิตกกังวล เนื่องจากชิ้นส่วนหลายชิ้นในอุปกรณ์เหล่านั้น ถือว่าเป็นพิษ และไม่สามารถย่อยสลายตามธรรมชาติได้

ความก้าวล้ำทางเทคโนโลยีทุกวันนี้ยังมีส่วนเร่งให้สินค้าอิเล็กทรอนิกส์อยู่ในสภาพตกรุ่นเร็วยิ่งขึ้น โดยเฉพาะเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล และโทรศัพท์มือถือ ซึ่งมีอัตราการเปลี่ยนเครื่องบ่อยที่สุด อายุการใช้งานของเครื่องคอมพิวเตอร์ปัจจุบัน อยู่ระหว่าง 3-5 ปี ขณะที่โทรศัพท์มือถือมีอายุใช้งานเฉลี่ย 18 เดือน อายุการใช้งานบวกกับจำนวนผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ และโทรศัพท์มือถือซึ่งปัจจุบันมีมากกว่า 1 พันล้านคนทั่วโลกนั้น กำลังเป็นปัจจัยที่เพิ่มขึ้นของขยะอิเล็กทรอนิกส์ไปพร้อมๆ กัน

ปริมาณขยะอิเล็กทรอนิกส์จากทั่วโลกมีมากถึง 40 – 50 ล้านตันต่อปี ในประเทศไทยเองจากข้อมูลของกรมควบคุมมลพิษ ในปี 2546 ประเทศไทยมีขยะอิเล็กทรอนิกส์ประมาณ 58,000 ตัน ในปี 2547 – 2548 มีการนำเข้าสินค้าอิเล็กทรอนิกส์มือสองจากญี่ปุ่น ฮ่องกง เกาหลี และสิงคโปร์ มากถึง 265,000 ตัน จะเห็นได้ว่าเป็นการเพิ่มขึ้นในอัตราที่สูงมากจนน่าตกใจ

ปัจจุบันปัญหาขยะอิเล็กทรอนิกส์มีอัตราการเพิ่มสูงขึ้นเป็น 3 เท่าของขยะมูลฝอยในชุมชน โดยเฉพาะขยะที่มาจากผลิตภัณฑ์ด้านเทคโนโลยีต่างๆ เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ ที่มีอัตราการเปลี่ยนแปลงรุ่นและตกรุ่นอยู่ตลอดเวลา ทำให้มีการเลิกใช้ และถูกทิ้งเป็นขยะสะสมเป็นปริมาณมากตามความต้องการของตลาด

นอกจากนี้ ประเทศไทยกลายเป็นส่วนหนึ่งของปลายทางขยะอิเล็กทรอนิกส์จากทั่วโลก ซึ่งถูกแฝงมาในรูปของการนำเข้าสินค้าคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์มือถือที่ใช้แล้วจากต่างประเทศ ซึ่งมีอายุการใช้งานสั้น และพร้อมจะเป็นขยะอิเล็กทรอนิกส์ สร้างปัญหามลพิษต่อไป

ถ้าหากใครเคยไปเดินที่พันธ์ทิพย์ จะเห็นว่ามีคอมพิวเตอร์มือสองวางขายเป็นจำนวนมาก และคนก็ชอบซื้อ เพราะราคาถูกกว่า 50-70% เลยทีเดียว

วงจรชีวิตของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ผู้บริโภคผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนมาก ไม่ทราบถึงมหันตภัยร้ายแรงที่มีต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นจากวงจรชีวิตของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น การใช้สารพิษที่เป็นอันตรายอย่างสารปรอท ตะกั่ว และสารทนไฟในกระบวนการผลิต ที่สามารถก่อให้เกิดการปนเปื้อนสารพิษในสิ่งแวดล้อม และสุขภาพของคนงาน อีกทั้งเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนการรีไซเคิล และการกำจัดอีกด้วย

 ทำไมขยะอิเล็กทรอนิกส์จึงมีผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม?

เนื่องจากส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ มีสารโลหะหนักที่เป็นอันตรายต่อคุณภาพชีวิต และสิ่งแวดล้อม ซึ่งสามารถจำแนกสารอันตรายที่อยู่ในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ และเครื่องใช้ไฟฟ้าไว้ได้ ดังนี้

ตะกั่ว เป็นส่วนประกอบในการบัดกรีแผ่นวงจรพิมพ์ หลอดภาพรังสีแคโทด (CRT) เป็นต้น โดยผลกระทบที่เกิดขึ้นจะไปทำลายระบบประสาทส่วนกลาง ระบบโลหิต การทำงานของไต การสืบพันธุ์ และมีผลต่อการพัฒนาสมองของเด็ก และทำลายระบบประสาท ระบบเลือด และระบบสืบพันธุ์ในผู้ใหญ่ นอกจากนี้ พิษจะสามารถสะสมได้ในสิ่งแวดล้อมก่อให้เกิดผลเฉียบพลัน หรือแบบเรื้อรังได้ในพืช และสัตว์

แคดเมียม มักพบในแผ่นวงจรพิมพ์ ตัวต้านทาน และหลอดภาพรังสีแคโทด เป็นต้น ซึ่งสารนี้จะสะสมในร่างกาย โดยเฉพาะที่ไต ทำลายระบบประสาท ส่งผลต่อพัฒนาการและการมีบุตร หรืออาจมีผลกระทบต่อพันธุกรรม

ปรอท มักพบในตัวตัดความร้อน สวิตซ์ และจอแบน โดยจะส่งผลในการทำลายอวัยวะต่าง ๆ รวมทั้งสมอง ไต และเด็กในครรภ์มารดาได้ และถ้าลงสู่แหล่งน้ำจะเปลี่ยนรูปเป็น Methylated Mercury และตกตะกอน ซึ่งสะสมในสิ่งมีชีวิตได้ง่าย และจะสะสมต่อไปตามห่วงโซ่

โครเนียมเฮกซาวาแลนท์ ใช้ในการป้องกันการกัดกร่อนของแผ่นโลหะเคลือบสังกะสี ซึ่งสามารถผ่านเข้าสู่ผนังเซลล์ได้ง่าย จะส่งผลในการทำลายดีเอ็นเอ และเป็นสารก่อมะเร็งสำหรับมนุษย์

บริลเลียม ใช้ในแผนวงจรหลัก เป็นการก่อมะเร็งโดยเฉพาะมะเร็งปอด โดยผู้ที่ได้รับสารนี้อย่างต่อเนื่องจากการสูดดมจะกลายเป็นโรค Beryllicosis ซึ่งมีผลกับปอด หากสัมผัสก็จะทำให้เกิดแผลที่ผิวหนังอย่างรุนแรง

สารหนู ใช้ในแผงวงจร ซึ่งทำลายระบบประสาท ผิวหนังและระบบการย่อยอาหาร หากได้รับปริมาณมากอาจทำให้ถึงตายได้

แบเรียม ใช้ในแผ่นหน้าของหลอดรังสีแคโทด ซึ่งเป็นสารที่มีผลต่อสมอง ทำให้สมองบวม กล้ามเนื้ออ่อนล้า ทำลายหัวใจ ตับ และม้าม

ตัวทนไฟทำจากโบรมีน ใช้ในกล่อง พลาสติกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แผงวงจร และตัวเชื่อมต่อ ซึ่งเป็นสารที่มีพิษและสามารถสะสมได้ในสิ่งมีชีวิต ถ้ามีทองแดงร่วมด้วยจะเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดไดออกซิน และฟิวแรนระหว่างการเผา เนื่องจากตัวทนไฟทำจากโบรมีนมีอยู่หลายรูปแบบ แบบที่มีอันตรายมากจะเป็นโบรมีนมีอยู่หลายรูปแบบ แบบที่มีอันตรายมากจะเป็นโพลีโบรมิเต็ดไบฟีนีล (Polybrominated Biphenyls-PBBs) ซึ่งก่อให้เกิดไดออกซิน สารก่อให้เกิดมะเร็งทำลายการทำงานของตับ มีผลกระทบต่อระบบประสาท และภูมิต้านทาน ทำให้การทำงานของต่อไทรอยด์ผิดพลาด รวมถึงระบบต่อมไร้ท่อสามารถสะสมในน้ำนมของมนุษย์ และกระแสเลือด สามารถถ่ายทอดในห่วงโซ่อาหาร

ตัวอย่างสารพิษในขยะอิเล็กทรอนิกส์

ตะกั่ว ใช้มากในแบตเตอรี่ ผสมในฉนวนสายไฟ (PVC) แผ่นวงจรพิมพ์ (ตะกั่วบัดกรี) 
ปรอท พบในเครื่องมือวัดสวิตซ์ หลอดไฟ Thermostat รีเลย์ 
แคดเมียม ใช้ในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ IR Detector จอภาพ รังสี แคโทด ผสมในพีวีซี 
แคดเมียม 6 ผงสี ป้องกันการกัดกร่อนใน Heat Exchange 
คลอรีน ฉนวนสายไฟ 
อาร์เซนิก (สารหนู) ในอุปกรณ์ความถี่สูง ในแผงวงจรไฟฟ้าของโทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์ ซึ่งโดยตัวเองเป็นสารพิษอันตราย และถ้าไปรวมกับวัสดุมีค่าอื่น ๆ เช่นทองแดง ก็จะทำให้ทองแดงปนเปื้อนอันตรายไปด้วย

การรับมือกับปัญหาขยะอิเล็กทรอนิกส์

ขณะที่ทั่วโลกตื่นตัวการรับมือขยะอิเล็กทรอนิกส์ สหภาพยุโรปได้ออกระเบียบว่าด้วยเศษซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (Waste Electrical and Electronic Equipment: WEEE) และ ระเบียบว่าด้วยการจำกัดการใช้สารอันตรายบางชนิดในผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (The Restriction of the use of certain Hazardous Substance in electrical and electronic equipment: RoHS) โดยใช้บังคับกับผู้นำเข้าสินค้าดังกล่าว และมีผลบังคับใช้ตั้งแต่ปี 2549 ซึ่งกำหนดให้ผู้ผลิตอุปกรณ์ต้องรับภาระค่าใช้จ่ายในการเก็บรวบรวม กู้คืนและกำจัดอุปกรณ์ที่ผู้บริโภคไม่ใช้งานแล้ว เพื่อรณรงค์ให้ผู้บริโภคตระหนักถึงผลกระทบจากการทิ้งอุปกรณ์ที่ยังสามารถใช้งานได้ต่อไป หรืออุปกรณ์ที่ไม่สามารถใช้งานได้แล้วให้นำอุปกรณ์เหล่านี้กลับไปใช้ใหม่ หรือนำไปรีไซเคิลอย่างถูกวิธี และการรณรงค์ให้บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ให้พิจารณาและปรับปรุงการพัฒนานวัตกรรมใหม่ๆ ให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมให้มากขึ้น

ด้วยเหตุดังกล่าว 

ประเทศที่พัฒนาแล้วจึงมีการส่งออกขยะอิเล็กทรอนิกส์ไปยังประเทศกำลังพัฒนาเป็นประจำ ซึ่งยังไม่มีกฎหมายหรือไม่มีการบังคับใช้กฎหมายเพื่อคุ้มครองคนงานและสิ่งแวดล้อม ทั้งการรีไซเคิลขยะในประเทศกำลังพัฒนายังมีต้นทุนถูกกว่า เช่น ต้นทุนการรีไซเคิลกระจกจากจอคอมพิวเตอร์ในสหรัฐฯ คิดเป็น 0.5 เหรียญต่อน้ำหนัก 1 ปอนด์ เทียบกับ 0.05 เหรียญในประเทศจีน และหลายครั้งการส่งออกดังกล่าวเป็นการละเมิดอนุสัญญาบาเซล (มาตรการสกัดกั้นการลักลอบเคลื่อนย้ายซากขยะอิเล็กทรอนิกส์ไปทิ้งในประเทศอื่น) และจากการตรวจสอบท่าเรือ 18 แห่งในยุโรปเมื่อปี 2548 พบว่า มากถึงร้อยละ 47 ของขยะเหล่านี้ซึ่งรวมทั้งขยะอิเล็กทรอนิกส์ถูกส่งออกไปอย่างผิดกฎหมาย เฉพาะในอังกฤษ ขยะอิเล็กทรอนิกส์อย่างน้อย 23,000 เมตริกตันถูกส่งออกอย่างผิดกฎหมายโดยไม่มีการระบุว่าเป็นสินค้าประเภทใดในปี 2546 ไปยังตะวันออกไกลไม่ว่าจะเป็นอินเดีย แอฟริกาและจีน ในสหรัฐฯ ประมาณกันว่าร้อยละ 50-80 ของขยะที่ถูกรวบรวมเพื่อการรีไซเคิล ก็จะถูกส่งออกไปในลักษณะเดียวกัน แต่การกระทำเช่นนื้ถือว่าถูกกฎหมายเพราะว่าสหรัฐฯ ไม่ได้ให้สัตยาบันรับรองอนุสัญญาบาเซล

เมื่อขยะอิเล็กทรอนิกส์กำลังเป็นปัญหาสำคัญกับสิ่งแวดล้อม องค์การสหประชาชาติจึงได้ริเริ่ม “โครงการเพื่อสิ่งแวดล้อมโครงการใหม่ เพื่อแก้ปัญหาขยะอิเล็กทรอนิกส์” (Solving the E-Waste Problem : StEP) ขึ้นมา เพื่อรณรงค์ลดปัญหาขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดขึ้นทั่วโลก ภายใต้ความร่วมมือทั้งจากหน่วยงานของภาครัฐและเอกชนที่เข้าร่วมโครงการ อาทิ บริษัท ไมโครซอฟท์, บริษัท อีริคสัน, บริษัท ฮิวเลตต์แพคการ์ด (เอชพี) และบริษัทเดลล์ เป็นต้น

การรณรงค์ลดปัญหาขยะอิเล็กทรอนิกส์จะเริ่มตั้งแต่การจัดการกับขยะอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งมีอยู่ด้วยกัน 2 วิธี คือ การใช้ซ้ำ (Reuse) และการนำไปใช้อีก (Recycle)

การใช้ซ้ำ (Reuse) เป็นการนำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้แล้ว และที่ไม่ต้องการใช้กลับมาใช้ใหม่อีกครั้ง อาจจะนำมาซ่อมแซม หรือนำไปบริจาคให้กับผู้ที่ขาดแคลน ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งประเทศที่พัฒนาแล้ว อย่าง สหรัฐอเมริกา ได้นำเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เลิกใช้แล้ว ไปบริจาคให้ประเทศที่กำลังพัฒนาในแถบแอฟริกาและเอเชีย
การรีไซเคิล (Recycle) เป็นการนำส่วนที่ยังเป็นประโยชน์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยแยกส่วนประกอบและวัตถุที่มีค่าภายในออกมา อาทิ โลหะมีค่า เงิน ทองคำขาว และทองแดง เป็นต้น ซึ่งสามารถนำไปรีไซเคิลและนำไปผลิตอุปกรณ์อย่างอื่นได้อีกทางหนึ่งด้วย

แม้ว่าจะเราจะมีวันสิ่งแวดล้อมโลก (World Environment Day) ในวันที่ 5 มิถุนายน ของทุกปี เพื่อรณรงค์ให้คนรักษ์สิ่งแวดล้อม แต่ปัญหาเกี่ยวกับขยะอิเล็กทรอนิกส์คงไม่สามารถจบลงได้ด้วยการรณรงค์เพียงแค่ปีละ 1 วันเท่านั้น หากแต่สามารถแก้ไขได้ด้วยการสร้างจิตสำนึกในการใช้งานเทคโนโลยี ทั้งในส่วนของผู้ผลิตและผู้บริโภค ไม่ว่าจะเป็นการซื้อคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ก็ดี การเปลี่ยนโทรศัพท์มือถือตามแฟชั่นก็ดี การผลิตสินค้าไอทีที่ต่ำกว่ามาตรฐานออกมาวางจำหน่ายก็ดี ถ้าเป็นเช่นนี้ต่อไป สักวันหนึ่งขยะอิเล็กทรอนิกส์ก็คงจะล้นเมือง

โปรดช่วยกันก่อนที่ประเทศไทยจะเต็มไปด้วยขยะอิเล็กทรอนิกส์

อ่านบทความทั้งหมด