การออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์สำหรับการฆ่าเชื้อโรคในน้ำดื่ม
ด้วยแสงแดดที่เร็วและมีประสิทธิภาพสูง

การออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์สำหรับการฆ่าเชื้อโรคในน้ำดื่มด้วยแสงแดดที่เร็วและมีประสิทธิภาพสูง

ที่มาของโครงการ
การขาดแคลนน้ํำสะอาดสําหรับบริโภคนับเป็นปัญหาที่มีความสําคัญอันส่งผลกระทบต่อประชากร 678 ล้านคนทั่วโลก ในแต่ละปีมีผู้เสียชีวิตจากโรคท้องร่วงกว่า 1,800,000 คน ซึ่งมีสาเหตุมาจากการขาดแคลนน้ํำสะอาด และสุขอนามัยที่ไม่เหมาะสม ในจํานวนนี้มีเด็กที่มีอายุต่ํ่ากว่าห้าขวบเป็นจํานวนกว่า 760,000 คน ประชากรกลุ่มนี้ส่วนใหญ่ประมาณ 83% อาศัยอยู่ในพื้นที่ธุระกันดาร ดังนั้น จึงมีความจําเป็นที่จะต้องมีวิธีการบําบัดน้ําดื่มที่จุดใช้งาน (point-of-use water treatment) ที่ราคาไม่แพง ใช้งานง่าย ปลอดภัย มีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อโรคดี และเหมาะกับการใช้งานในพื้นที่ธุระกันดาร

ผลที่เกิดขึ้น
อุปกรณ์ที่ได้พัฒนาขึ้นสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทําลายเชื้อโรคในน้ํำของวิธีการ SODIS ได้เป็นอย่างมาก และใช้สามารถใช้เวลาได้น้อยลงเปลือเพียง 1 ใน 3 ของวิธีการปกติ นอกจากนี้อุปกรณ์ที่ได้พัฒนาขึ้นยังสามารถผลิตได้ง่าย ต้นทุนต่ํา ขนส่งสะดวก และ ไม่มีค่าใช้จ่ายในการใช้งาน เหมาะสําหรับผู้ขาดแคลนน้ําดื่มสะอาดในที่ยากไร้   ผลงานดังกล่าวได้รับรางวัล Best paper award จากงานการประชุมวิชาการการออกแบบระดับนานาชาติ 8″ International Symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing (EcoDesign 2013) ซึ่ง จัดโดย Korea National Cleaner Production Center (KNCPC)
และ Korea Institute of Industrial Technology

รายละเอียดโครงการ
การบำบัดน้ำดื่มด้วยแสงอาทิตย์หรือ Solar Water Disinfection (SODIS) เป็นวิธีการที่ง่าย ไม่ต้องใช้อุปกรณ์ซับซ้อน มีราคาไม่แพง มีประสิทธิภาพ และได้รับการรับรองจากกาชาดสากล UNICEP และองค์การอนามัยโลก โดยมีวิธีการคือผู้ใช้งานเติมน้ํำที่อาจมีการ ปนเปื้อนของเชื้อโรคลงในภาชนะพลาสติกใส เช่นขวดพลาสติก และนําภาชนะที่บรรจุน้ํานั้นไปตากแดดเป็นระยะเวลา 6 ชั่วโมง ในวันที่มีแสงแดดดี หากเป็นวันที่มีเมฆมาก ให้วางตากแดดไว้    ต่อเนื่อง 2 วัน ก่อนที่จะนําน้ํานั้นมาดื่มได้ ในระหว่างที่น้ําถูกตากแดดอยู่นั้น เชื้อโรคในน้ำจะถูก inactivated โดยปัจจัยร่วม 2 อย่างในแสงอาทิตย์ คือพลังงานความร้อน และรังสี Ultraviolet (UV) ทําให้สามารถลดความเสี่ยงต่อการเกิดโรคท้องเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ดี การที่ต้องนําน้ํำไปตากแดดเป็นเวลาถึง 6 ชั่วโมงเพื่อฆ่าเชื้อโรคในน้ําในวันที่มีแดดดีหรือต่อเนื่อง 2 วัน หากมีเมฆมากนั้น นับว่ายังมีช่องว่างที่จะสามารถปรับปรุงให้สามารถ บําบัดน้ําได้รวดเร็วยิ่งขึ้นไปอีก งานวิจัยนี้จึงได้มีการพัฒนาภาชนะ บรรจุน้ําสําหรับ SODIS รูปแบบใหม่ ที่สามารถเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ ให้เกินระดับ 45-50 องศาเซลเซียสได้และส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ synergetic inactivation ขึ้นระหว่างพลังงานความร้อนและรังสี UV และทําให้ประสิทธิภาพของ SODIS สูงขึ้นและสามารถทําลายเชื้อโรค  ในน้ําได้เร็วขึ้นอย่างมาก หนึ่งในรูปแบบของอุปกรณ์ที่ได้พัฒนาขึ้น ประกอบด้วยถุงที่ปิดปากได้ (Zip-lock) ที่ทําด้วยพลาสติกประเภท Low Density Poly-ethylene (LDPE) จำนวน 2 ถุง โดยเป็นถุงด้านในซึ่งมีขนาด 20 เซนติเมตร x 30 เซนติเมตร สําหรับการบรรจุน้ำประมาณ 1.5 ลิตร และถุงด้านนอกที่มีขนาดใหญ่กว่า เพื่อสร้างชั้นของฉนวนกันความร้อนที่เกิดจากอากาศที่อยู่ระหว่างถุงด้านในและถุงด้านนอก นอกจากนี้ยังมีแผ่นสีดําวางอยู่ด้านล่าง ของถุงด้านในและด้านล่างของอุปกรณ์เพื่อให้การเก็บเกี่ยวพลังงาน แสงอาทิตย์สําหรับแปลงเป็นพลังงานความร้อนให้   น้ําเป็นไปได้ อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

หัวหน้าโครงการ : ดร. สิทธา สุขกสิ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ
ผู้ร่วมวิจัย : นายวีรวัฒน์ เทอดไทยชัยรัตน์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
Project Leader : Dr. Sittha Sukkasi National Metal and Materials Technology Center
Research Team : Mr. Weerawat Terdthaichairat Kasetsart University
Contact : 0 2564 6500 ext. 4766 e-mail sitthas@mtec.or.th