นำเครื่องบินฝนหลวง ทะลวงชั้นบรรยากาศ เปิดช่อง PM 2.5 ลอยออกนอกโลก

กรมฝนหลวง ใช้งานวิจัยนำน้ำแข็งแห้งและน้ำสลายฝุ่นละออง PM 2.5 ประยุกต์นำเครื่องบินทำฝนหลวง บินฉีดน้ำแรงดันสูง เปิดชั้นบรรยากาศที่มีความร้อนปกคลุม ไม่สามารถระบายฝุ่นออกไปได้ การโปรยน้ำที่มีแรงดันสูงจะไปลดอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศให้ฝุ่นละอองลอยตัวขึ้นไปได้

สงกรานต์เปื้อนฝุ่น

ปัญหาฝุ่นควัน PM 2.5 ในภาคเหนือปีนี้กินเวลายาวนานล่วงเลยเข้ากลางเดือนเมษายน ยังคงอยู่ในขั้น “วิกฤติ” ส่งผลกระทบเทศกาลงานสงกรานต์ “ปี๋ใหม่เมือง” อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ที่เชียงใหม่มีนักท่องเที่ยวคืนห้องพักแล้วกว่า 20%

แม้จะเป็นไปตามกฎธรรมชาติ เกิดขึ้น ตั้งอยู่ ดับไป แต่ปีนี้ภาคเหนือแทบไม่มีฝน หรือพายุฤดูร้อนที่จะช่วยดับไฟไหม้ป่าสาเหตุใหญ่ของฝุ่นละออง PM 2.5

กรมฝนหลวง ร่วมแก้ปัญหาฝุ่นละออง PM 2.5 

วันที่ 11 เมษายน 2566 นายสุพิศ พิทักษ์ธรรม อธิบดีกรมฝนหลวงและการบินเกษตร ลงพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่ ประชุมหารือโครงการศึกษาวิจัยเพื่อใช้อากาศยานกรมฝนหลวงและการบินเกษตร "ฉีดน้ำแรงดันสูง" เพื่อกำจัดฝุ่นละออง PM 2.5 โดยมี นายนิรัตน์ พงษ์สิทธิถาวร ผู้ว่าราชการจังหวัดเชียงใหม่ ผู้บริหารกรมฝนหลวงและการบินเกษตร ผู้บริหารในพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่ที่เกี่ยวข้อง เข้าร่วมการประชุม ณ ศูนย์ปฏิบัติการฝนหลวงภาคเหนือ อำเภอเมือง จังหวัดเชียงใหม่

นายสุพิศ พิทักษ์ธรรม อธิบดีกรมฝนหลวงฯ เปิดเผยว่า ตามที่ขณะนี้บริเวณพื้นที่ภาคเหนือของประเทศไทยได้ประสบปัญหาหมอกควันและมลพิษทางอากาศ หรือฝุ่นละอองขนาดเล็ก PM 2.5 ซึ่งมีสาเหตุจากหลายปัจจัย ไม่ว่าจะเป็นจากการพัฒนาทางด้านเศรษฐกิจ การเจริญเติบโตของภาคอุตสาหกรรมเกษตรและอาหารสัตว์ และการเพิ่มขึ้นของยานพาหนะที่ใช้ในการคมนาคมขนส่ง โดยส่งผลให้เกิดมลพิษทางอากาศทั้งสิ้น

"การเผาไหม้ชีวมวล" สาเหตุหลักมลพิษทางอากาศ

ทั้งนี้ ปัจจัยหลักของการเกิดฝุ่นละอองขนาดเล็ก PM 2.5 ส่วนใหญ่มาจากการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติในป่า และการเผาไหม้ชีวมวลจากในประเทศและประเทศข้างเคียง โดยเฉพาะพื้นที่ภาคเหนือตอนบนที่มีลักษณะภูมิประเทศเป็นภูเขาและหุบเขา พบจุดความร้อนและประสบกับปัญหาหมอกควันไฟป่ามากที่สุด ซึ่งมลพิษทางอากาศ หรือฝุ่นละออง PM 2.5 ที่เกิดขึ้นจากสาเหตุดังกล่าวนั้น โดยทั่วไปจะเกิดในช่วงเดือนมกราคมถึงเมษายนที่มีความแห้งแล้งของทุกปี และมีแนวโน้มที่เพิ่มสูงขึ้น

ชั้นบรรยากาศอากาศ "ร้อนขึ้น" ฝุ่นเคลื่อนผ่านไม่ได้

"อีกหนึ่งปัจจัยที่ทำให้ปัญหาฝุ่นละอองมีความรุนแรงมากขึ้น คือ ชั้นบรรยากาศมีอุณหภูมิผกผัน (Temperature Inversion Layer) ส่งผลให้ฝุ่นละอองไม่สามารถเคลื่อนตัวจากผิวพื้นขึ้นไปสู่ชั้นบรรยากาศที่อยู่เหนือขึ้นไปได้ จากปัญหาดังกล่าวหลายหน่วยงานในประเทศไทยได้ศึกษาและหาแนวทางการช่วยเหลือพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบกันมาอย่างต่อเนื่อง เช่น การปล่อยละอองน้ำจากยอดตึกสูง การใช้สารเคมีเพื่อลดอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศ การพ่นละอองน้ำจากพื้นดินขึ้นไปในอากาศ และการปฏิบัติการฝนหลวง"

ประยุกต์ ดัดแปลงเครื่อง CASA ติดตั้งถัง-ปั๊มแรงดันสูง

ทั้งนี้ กรมฝนหลวงและการบินเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ เป็นอีกหนึ่งในหน่วยงานที่เห็นถึงความสำคัญของการช่วยแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้น จึงได้ร่วมกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี มีแนวคิดทดสอบและวิจัยการประยุกต์ใช้อากาศยานกรมฝนหลวงและการบินเกษตรสำหรับพ่นละอองน้ำแรงดันสูงเพื่อควบคุมและบรรเทาฝุ่นละออง PM 2.5 ที่ระดับความสูง 5,000-6,000 ฟุต หรือประมาณ 2,500-2,700 เมตร โดยเป็นการปรับปรุงอุปกรณ์ท่อโปรย (Air scoop) ติดตั้งบนอากาศยานชนิด CASA และ CN-235 พร้อมติดตั้งเครื่องพ่นสเปรย์ฉีดน้ำแรงดันสูง (Air Pump, Water Pump, Pressure Line & Nozzle) รับการป้อนน้ำจากเครื่องยนต์ดีเซลพร้อมปั๊มแรงดันสูง มีถังบรรจุน้ำ INTERMEDIATE BULK CONTAINER หรือ IBC ที่มีคุณสมบัติด้านน้ำหนักเบา จำนวน 3 ถัง ขนาด 500 ลิตร จำนวน 2 ถัง และขนาด 1,000 ลิตร จำนวน 1 ถัง พร้อมโครงเหล็กติดตั้งไว้ตรงกลางลำตัวเครื่องบินด้วยอุปกรณ์ Load Control Safety Equipment เพื่อให้ถังน้ำไม่เกิดการเคลื่อนไหวเมื่ออากาศยานทำการไต่ระดับไปที่เพดานการบิน หรืออยู่ภายใต้สภาวะการบินที่แปรปรวน เช่น สภาพอากาศไม่คงที่ สั่นสะเทือน การเร่งความเร็ว หรือการลงจอดฉุกเฉิน โดยยึดตึงด้วยอุปกรณ์มาตรฐานอากาศยาน Tiedown Fitting เพื่อความปลอดภัย

บินปฏิบัติการที่ระดับ 5-6 พันฟุต ทะลวงชั้นบรรยากาศ 

สำหรับขั้นตอนการทำงานการพ่นละอองน้ำ จะนำถังน้ำจำนวน 3 ถัง บรรจุน้ำปริมาตรรวม 2,000 ลิตรต่อถึงกัน โดยจะต่อท่อน้ำออกจากถังบรรจุน้ำขนาด 1,000 ลิตร เพื่อป้อนให้กับปั๊มแรงดันสูง น้ำจะถูกเพิ่มแรงดันและส่งผ่านท่อไปยังหัวฉีด 12 หัว ที่ถูกติดตั้งไว้ที่ท่อโปรยใต้เครื่องบิน โดยมีอัตราการไหลของน้ำ 40 ลิตรต่อนาที ซึ่งจากการทดสอบที่ผ่านมาพบว่า การกระจายตัวของละอองน้ำที่ภาคพื้น หัวฉีดสามารถทำระยะการพ่นไกลได้สูงสุดถึง 10 เมตร และครอบคลุมพื้นที่ 100 ตารางเมตร ที่ระดับการบินความสูง 5,000-6,000 ฟุต และจะดำเนินการปล่อยละอองน้ำเป็นระยะเวลา 50 นาทีต่อรอบการปฏิบัติภารกิจ

คาดว่าละอองน้ำที่พ่นออกมาจากตัวอากาศยานกรมฝนหลวงและการบินเกษตรจะช่วยลดปริมาณฝุ่น PM 2.5 ได้ในระดับหนึ่ง ทั้งนี้ การประยุกต์ใช้อากาศยานกรมฝนหลวงและการบินเกษตรสำหรับปฏิบัติภารกิจพ่นละอองน้ำ เป็นอีกหนึ่งวิธีการที่จะช่วยบรรเทาปัญหาฝุ่นละอองในอากาศควบคู่ไปกับการปฏิบัติการฝนหลวง เพื่อให้การช่วยเหลือเกิดประสิทธิภาพต่อพี่น้องประชาชนสูงสุด

ลดอุณหภูมิ "ชั้นบรรยากาศผกผัน" ให้ฝุ่นลอยผ่านได้

ด้าน นายฉันติ เดชโยธิน ผู้เชี่ยวชาญด้านวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์ บรรยากาศประยุกต์ กล่าวว่า การโปรยน้ำในครั้งนี้จะแตกต่างจากการโปรยน้ำปกติ ปัญหาที่เกิดตอนนี้คือชั้นบรรยากาศที่มีความร้อนปกคลุมอยู่ทำให้ไม่สามารถระบายฝุ่นออกไปได้ การโปรยน้ำตามหลักงานวิจัยนี้จะไปลดอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศที่ปกคลุมอยู่ให้ลดลง และให้ฝุ่นละอองลอยตัวขึ้นไปได้

"หากเปิดชั้นบรรยากาศที่ผกผัน ก็จะช่วยได้มากกว่าการโปรยน้ำปกติที่ช่วยได้น้อย ซึ่งหลักการก็จะใช้ทั้งน้ำแข็งแห้ง และน้ำทำการโปรย โดยที่จังหวัดพิษณุโลกมีเครื่องบินคาราแวน 3 ลำ จะนำมาช่วยที่เชียงใหม่ และจังหวัดเชียงใหม่มีเครื่องบินคาซ่า จำนวน 4 ลำ การปฏิบัติการในวันนี้ ชั้นบรรยากาศผกผันที่ตรวจพบอยู่ระดับความสูง 6,000 ฟุต อุณหภูมิจะสูงกว่าปกติ 1 องศาฯ เมื่อนำน้ำแข็งแห้งและน้ำขึ้นไปโปรยลดอุณหภูมิ ก็จะทำให้ฝุ่นจากด้านล่างกระจายตัวและลอยขึ้นไปในชั้นบรรยากาศได้

คนเชียงใหม่จะได้มองเห็นดอยสุเทพอีกครั้ง

ขณะที่ นายนิรัตน์ พงษ์สิทธิถาวร ผู้ว่าราชการจังหวัดเชียงใหม่ กล่าวว่า ที่ผ่านมาได้แก้ไขปัญหาทั้งกำลังในการดับไฟ ใช้รถน้ำ เฮลิคอปเตอร์ 5-6 ลำเข้าปฏิบัติการ และศูนย์ปฏิบัติการฝนหลวงภาคเหนือได้ออกบินปฏิบัติการเพิ่มความชื้นในอากาศ วันนี้เป็นอีกปฏิบัติการหนึ่งที่จะสลายฝุ่นละออง โดยใช้ทุกๆ องค์ความรู้เพื่อระบายฝุ่นละอองขนาดเล็กให้พี่น้องหายใจสะดวกขึ้น มองเห็นดอยสุเทพ และจากการฟังจากนักวิทยาศาสตร์ การฉีดพ่นน้ำปกติไม่ค่อยได้ผล แต่การโปรยน้ำในระดับความสูงที่เหมาะสมจะทำให้อนุภาคของฝุ่นละอองขนาดเล็กสลายได้เร็วตามหลักวิชาการที่ได้ทำการวิจัยมาแล้ว ก็หวังว่าสภาพอากาศในพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่จะกลับคืนมาสดใสโดยเร็ววัน

หวังว่าก่อนสงกรานต์ จะมี "ฝน" มาช่วย 

"ช่วงสงกรานต์ที่จะมาถึง ปกติจะมีการจองห้องพัก 78-80 เปอร์เซ็นต์ แต่พอมีเรื่องฝุ่นละออง ก็พบว่านักท่องเที่ยวยกเลิกการจองห้องพักไปกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งคาดการณ์ว่าช่วงเทศกาลสงกรานต์จะมีฝนตก และปัญหาฝุ่นเมื่อเจอฝนที่ตกลงมาปัญหาหมอกควันก็จะคลี่คลาย ไม่เหมือนภัยธรรมชาติอื่น อย่างไรก็ตามช่วงสงกรานต์นี้ทางจังหวัดยังคงร่วมกับกรมฝนหลวงและการบินเกษตร ปฏิบัติงานเพื่อคลี่คลายปัญหาฝุ่น PM 2.5 อย่างไม่มีวันหยุด".