สวัสดีครับท่านผู้อ่านบทความวารสาร Chem’s talk ฉบับ ไตรมาสที่ 4 ประจำปี 2566 เป็นฉบับสุดท้ายของปีนี้แล้วนะครับ ที่เราจะได้มาเจอกันในวารสารวิชาการ สิ้นปีนี้ผมมีบทความหลากหลายรูปแบบมานำเสนอเช่นเคยครับ ไปดูกันเลย เริ่มกันด้วยบทความแรกที่เกี่ยวข้องกับ ‘MOFs’ วัสดุนาโนขั้นสูง มีความสามารถดักจับแก๊ส CO2 ในหัวข้อ “MetalOrganic Frameworks for Carbon Dioxide Gas Adsorption” ซึ่งมาพร้อมกับบทบาทที่สำคัญในบรรเทาปัญหาสภาวะโลกร้อนที่ เกิดขึ้น ในบทความต่อมาเป็นเรื่องที่มีความสำคัญต่ออุปกรณ์ของโรงไฟฟ้า ในหัวข้อ “การกัดกร่อนในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน ประเภททองแดง/โลหะผสมทองแดง (Corrosion for copper / copper alloy Heat Exchangers)” สำหรับบทความถัดไปพบกับ หัวข้อ “การดูแลบำรุงรักษาโรงผลิตน้ำบริสุทธิ์ โรงไฟฟ้าจะนะชุดที่ 1 ให้อยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน” ทำให้เห็นวิธีการบำรุงรักษาให้ อุปกรณ์เรามีความพร้อมในการใช้งานอยู่เสมอ และสุดท้ายนี้ผมขอนำเสนอบทความที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีไร้สาย กับหัวข้อ “World Wireless อนาคตไร้สาย” ซึ่งเป็นบทความที่จะมาพูดถึงว่าเทคโนโลยีไร้สายสามารถสร้างสรรค์อะไรได้บ้าง ก่อนจะอำลากันในช่วงท้ายปีนี้ อากาศหนาวอาจจะทำให้บางคนรู้สึกไม่ค่อยสบาย สวมเสื้อกันหนาวด้วยนะครับ เพราะการ ดูแลสุขภาพร่างกายก็ยังเป็นเรื่องสำคัญที่สุดอยู่ดี สุดท้ายนี้ Merry Christmas and Happy New Year ครับผมแล้วพบกันใหม่ใน ฉบับหน้าครับ ณัฏฐ์คเณศ วุฒิกุลกรนันท์ บรรณาธิการ
16 การดูแลบำรุงรักษาโรงผลิตน้ำบริสุทธิ์ โรงไฟฟ้าจะนะชุดที่ 1 ให้อยู่ในสภาพ พร้อมใช้งาน 21 World Wireless อนาคตไร้สาย 01 Metal-Organic Frameworks for Carbon Dioxide Gas Adsorption 06 การกัดกร่อนในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความ ร้อนประเภททองแดง/โลหะผสมทองแดง -ContentsOctober-December 2023
Metal-Organic Frameworks for Carbon Dioxide Gas Adsorption คารຏบอนเดออกเซดຏจัดปຓนกຍสรือนกระจก หลักที ไส งผล฿หຌกิดสภาวะลกรຌอนละการ ปลี ไยนปลงสภ าพอาก าศ༛ จ ากขຌอมูลของ คณะกรรมการระหว างรัฐบาลว าดຌวยการปลี ไยน༛ ปลงสภาพภูมิอากาศ༛(The Intergovernmental Panel on Climate Change: IPCC) พบว า฿นช วง ระหว างป༛ค.ศ.༛2011 - 2020༛อุณหภูมิพืๅนผิวลก สูงขึๅน༛1.1༛องศาซลซียสจากช วงระหว างป ค.ศ.༛1850 - 1900 (ฉลีไยพิไมขึๅน༛0༛องศาซลซียส)༛ อุณหภูมิทีไพิไมสูงขึๅนนีๅอาจสงผลกระทบทางลบ฿นวง กวຌางตอระบบนิวศละกิจกรรมของมนุษยຏทั ไวลก༛ IPCC เดຌสนอ฿หຌมีการกักกใบกຍส༛CO2 ༛ทีไกิดจาก การผาเหมຌก อนระบายออกสู ชัๅนบรรยากาศ༛พืไอ บรรทาปຑญหาสภาวะลกรຌอนทีไกิดขึๅน ปຑจจุบันตัวทำละลายอมีนอินทรียຏ฿ชຌสำหรับ ดั ก จับ กຍ ส༛ CO2 ༛฿นภ าคอ ุต ส าห ก ร รม༛ ซึไง กระบวนการดังกล าวมีขຌอสียหลายประการ༛ชน༛ อมีนกิดก า รสล ายตัว ร ะหว างกา ร฿ชຌง าน ละมีสถียรภ าพต ไ ำมื ไอน ำกลับมา฿ชຌ฿หม༛ นอกจากนีๅยังปຓนกระบวนการทีไมีตຌนทุนสูง༛ดຌวยหตุ นีๅจึงเดຌพยายามคຌนหาวัสดุชนิด฿หม พื ไอทดทน ทคนลยีดัๅงดิม༛ดยผลิตวัสดุรูพรุน༛MetalOrganic Frameworks (MOFs) ที ไดูดซับมลกุล ของกຍส༛CO2 ༛(รูปทีไ༛1)༛ผานการดูดซับทางกายภาพ༛ รูปทีไ 1 การจับ༛CO2 ༛ของ༛MOFs MOFs ปຓนวัสดุที ไมีความพรุนชนิดหนึ ไงทีไ ก ำลังเดຌ รับค ว ามสน฿จ฿นก า รน ำม า฿ชຌ฿น กระบวนการดูดซับ༛นืไองจากมีคุณลักษณะการดูด ซับทีไดดดน༛หลายชนิดมีหมูฟຑงกຏชันทำ฿หຌกิดการ ดูดซับที ไจำพาะละกิดรงยึดหนีไยวพิ ไมสูงขึๅน༛ นอกจากนีๅบางชนิดยังมีพืๅนทีไผิวละความพรุนทีไสูง กวาวัสดุพรุนประภทอืไน What is MOFs? คำว า༛MOFs นัๅนปຓนชื ไอที ไย อจาก༛MetalOrganic Frameworks ประกอบดຌวย༛Metal Ions ละ༛Organic Ligands (รูปทีไ༛2)༛ทีไสรຌางครงสรຌาง ผลึกร างตาข ายที ไมีรูพรุน༛มีชื ไอรียกอีกอย างวา༛ Porous Coordination Polymer (PCP) ซึไงลหะ ละสารประกอบอินทรียຏมีความสม ไำสมอละ สรຌางครงสรຌางสามมิติอยางตอนืไอง༛ละควบคุม ความพรุนเดຌ฿นระดับนาน༛ปຓนสารทีไมีคุณสมบัติทีไ สามารถออกบบพืๅนที ไรูพรุนเดຌอย างอิสระ༛ดย การลือก༛Ligands ทีไปຓนลหะละสารอินทรียຏ 1
MOFs หรือ༛พอลิมอรຏบบคออดินต༛ (co-ordination polymers ) ป ຓ น วั ส ด ุ ผ ส ม༛ (composite materials) มีการศึกษาคุณสมบัติ ของความพรุนครัๅงรก฿นป༛ค.ศ.༛1997 ดยมีการ นำ༛Metal-Organic Frameworks (MOFs) มา฿ชຌ ฿นการศึกษาพฤติกรรมดูดซับกຍส༛MOFs หลาย ชนิด༛จัดปຓนวัสด ุที ไมีคว ามพร ุนสูงละมี ค ุณสมบัติฉพาะทาง༛(functional materials) นอกจากนีๅบางชนิดยังสามารถปรับตงครงสรຌาง ของครงข ายภายหลังจากการสังคราะหຏ༛(postsynthesis modification) ฿หຌมีความจำพาะทาง คมีมากขึๅน༛ขณะที ไขนาดของรูพร ุนของวัสดุ ครงข ายลหะอินทรียຏกใสามารถออกบบตัๅงต ก อนการสังคราะหຏ༛พื ไอ฿หຌเดຌรูพรุนระดับนาน มตร༛ซึ ไงรูพรุนระดับนานมตรนีๅจะช วยทำ฿หຌ ความสามารถ฿นการดูดซับกຍสพิไมสูงขึๅน รูปทีไ 2ครงสรຌาง༛MOFs Benefits of MOFs MOFs จะมีรูพรุนทีไกิดจากการรียงตัวกัน ของ༛Metal กับ༛Ligand ทีไกาะอยู༛ซึไงสามารถทำ การวิจัยกีไยวกับฟຑงกຏชัน฿หม༛โ༛เดຌ༛ชน༛การขนสง เอออน༛ การนำอิลใกตรอน༛ ค ุณสมบัติท าง ม หลใกเฟฟງ า༛ ล ะก า รก ร ะต ุຌนดຌ วย สง༛ ชนดียวกับการดูดซับของมลกุล༛การยก༛การ ขนสง༛การจัดตำหนง༛การสังคราะหຏ༛ละการรง ปฏิกิริยา༛ซึ ไงสามารถนำเป฿ชຌงานเดຌเม ฉพาะ฿น อุตสาหกรรมการกຌปຑญหาดຌานพลังงานละ สิ ไงวดลຌอมท านัๅน༛ต ยังรวมถึงอุตสาหกรรม ต าง༛โ༛ช น༛อาหาร༛ยา༛ชิๅนส วนอิลใกทรอนิกสຏ༛ การกษตรชิๅนส วนรถยนตຏ༛การพทยຏ༛อุปกรณຏ เฟฟງา༛วัสดุกอสรຌาง༛คมี༛ซมิคอนดักตอรຏ༛ละการ พัฒนาอวกาศ༛(รูปทีไ༛3-4) รูปทีไ 3 ประยชนຏของ༛MOFs รูปทีไ 4 ตัวอยาง Renard series table Carbon Capture Process ทางองคຏกร༛Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) เดຌสนอนวทาง฿น กา รดักจับล ะบ ร รจ ุกຍส༛ CO2 ที ไกิดจ าก กระบวนการผลิตเฟฟງาละอุตสาหกรรม༛ดยมี༛3 นวทางหลักคือ༛ 2
1) การดักจับก อนการผาเหมຌ༛ (precombustion capture) ซึ ไงอาศัยการปลี ไยนรูป ชืๅ อ พ ลิง บ ร ร พ ชี วิ น ༛ (Fossil Fuel) ดຌ ว ย กระบวนการทำ฿หຌปຓนกຍส༛(gasification) ดย กຍสหลักทีไกิดขึๅนคือ༛H2 ละ༛CO2 จากนัๅนจึงยก༛ CO2 ออกจาก༛H2 ลຌวจึงนำมากักกใบ༛สวน༛H2 ทีไมี ความบริสุทธิ่สูงกในำมา฿ชຌปຓนชืๅอพลิง༛ 2) การผาเหมຌ฿นสภาวะทีไมีออกซิจนสูง༛ (oxyfuel combustion) ปຓนการผาเหมຌที ไ฿ชຌ ออกซิจนทีไมีความบริสุทธิ่สูงทนการ฿ชຌอากาศ฿น การผาเหมຌ༛ซึ ไงมีผลทำ฿หຌเอสียที ไกิดขึๅนมีความ ขຌมขຌนของ༛กຍส༛CO2 สูงมากกวากຍสอืไน༛จึงงาย ตอการดักจับละกักกใบ༛ 3) การดักจับหลังการผาเหมຌ༛ (post combustion capture) ปຓนการยกกຍส༛CO2 จากเอสียหลังจากการผาเหมຌชืๅอพลิง༛(รูปทีไ༛5) จากที ไกล าวมาขຌางตຌน༛กระบวนการ฿น นวทางที ไ༛1 ละ༛2 จะตຌองมีการปลี ไยนปลง ระบบการปງอนชืๅอพลิง༛ระบบการผาเหมຌ༛รวมถึง ระบบดักจับ༛กຍส༛CO2 ทำ฿หຌมีตຌนทุนที ไสูง༛ส วน นวทางทีไ༛3 นัๅน༛ปกติจะมีการลงทุนละปรับปรุง ระบบดักจับที ไพิ ไมติมขึๅนมาท านัๅน༛ทำ฿หຌปຓนทีไ นิยมละมีค า฿ชຌจ ายนຌอยกว านวทางขຌางตຌน༛ ขณะทีไประสิทธิภาพ฿นการยก༛CO2 ออกจากเอ สียอยู฿นกณฑຏทีไดี༛ดังนัๅนนวทางการยกหรือกัก กใบ༛CO2 จากเอสียจึงปຓนนวทางทีไกำลังเดຌรับ ความสน฿จอย างยิ ไง฿นปຑจจุบัน༛ดยระบบที ไ฿ชຌ฿น การยก༛CO2 ออกจากเอสียทีไ฿ชຌ฿นชิงพาณิชยຏ รูปทีไ 5 กระบวนการ༛Carbon Capture ลຌวคือการ฿ชຌสารคมี฿นกลุ มอมีนฉีดพน฿นหอ ดูดกลืน༛(absorber) พืไอ฿หຌจับกับ༛CO2 ยกออก จากเอสีย༛ระบบนีๅมีปຑญหา฿นรื ไองการกัดกร อน ระบบทอนืไองจากคุณสมบัติทีไปຓนบสของสารอ มีนอง༛ทัๅงยังตຌองนำนๅำสียที ไกิดจากระบบเป บำบัดตอ༛รวมถึงคา฿ชຌจายทีไสูงอันกิดจากการดิน ละดูลระบบ 3
การศึกษาการ฿ชຌกระบวนการดูดซับ฿นถัง ปฏิกรณຏบบปรับลดความดัน༛(pressure swing adsorption : PSA) (รูปทีไ༛6) หรือถังปฎิกรณຏบบ ปรับลดอุณหภูมิ༛(temperature swing adsorption : TSA) (รูปทีไ༛7) ทีไบรรจุวัสดุทีไมีรูพรุน༛(porous materials) พืไอยก༛CO2 ดยวัสดุทีไ฿ชຌ༛ชน༛ ถ านกัมมันตຏ༛ซีอเลตຏ༛ละวัสดุ฿หม คือ༛MetalOrganic Frameworks (MOFs) ซึไงปຑญหาทีไพบมืไอ฿ชຌวัสดุดูดซับกຍส༛CO2 ดัๅงดิมมี ดังตอเปนีๅ 1.สลายตัวงายมืไอจอความรຌอนสูง༛ 2.มีความปຓนพิษสูง༛ 3.ทำ฿หຌตຌองมีกระบวนการซับซຌอน༛ 4.ทำ฿หຌมีตຌนทุน฿นการจัดการของสียสูง༛ ปຑจจุบันจึงมีการศึกษาวิจัยกีไยวกับ༛ Metal-Organic Frameworks (MOFs) พืไอ฿ชຌ ปຓนวัสดุดูดซับกຍส༛CO2 พิไมมากขึๅน รูปทีไ༛6 CO2 capture by pressure swing adsorption (PSA) รูปทีไ༛7 CO2 capture by temperature swing adsorption (TSA)2 รูปทีไ༛8 ปรียบทียบ༛MOFs vs others Conclusion MOFs (Metal-Organic Frameworks) ปຓนวัสดุ ทีไมีความสามารถดักจับกຍส༛CO2 ༛ทีไอุณหภูมิหຌอง ละสามารถนำกลับมา฿ชຌ฿หมเดຌงาย༛ซึไงสามารถ นำเป฿ชຌ฿นการดักจับกຍส༛CO2 ༛฿น༛รงงาน อุตสาหกรรมละรงเฟฟງาเดຌอีกดຌวย༛ดย༛MOFs ปຓนวัสดุทีไมีสถียรภาพตอความรຌอนละสารคมี༛ MOFs ปຓนทคนลยี฿หมทีไมีศักยภาพสูงทีไ สามารถ฿ชຌ฿นภาคอุตสาหกรรมเดຌ༛ดังนัๅน༛MOFs จึงปຓนวัสดุหงอนาคตทีไสามารถนำเป฿ชຌงานเดຌ หลายศาสตรຏวิชา 4
อกสารอຌางอิง 1. https://www.nanowerk.com/mof-metalorganic-framework.php 2. https://medium.com/@charlesyang_329 09/metal-organic-frameworks-a-brief-intro9f8ced9500bb 3. https://www.mdpi.com/20734360/11/10 /1627 4. https://m.mgronline.com/science/detail /9590000117491 5. https://www.bangkokbanksme.com/en/2 3-6sme3-carbon-capture-storagetechnology 6. https://www.slideserve.com/arav/metalorganic-frameworks-mofs-as-lowtemperature-adsorbents-for-carbondioxide ผูຌขียนบทความ : นายจิรพงศຏ༛บุญญสิริ ตำหนง༛นักวิทยาศาสตรຏ༛ระดับ༛7 ผนกปฏิบัติการคมีธุรกิจ กองคมีคุณภาพ༛ฝຆายคมี 5
การกัดกรอน฿นอุปกรณຏลกปลีไยนความรຌอน ประภททองดง/ลหะผสมทองดง (Corrosion for copper / copper alloy Heat Exchangers) อ ุปกรณຏลกปลี ไยนความรຌอน༛ (Heat Exchangers) ปຓนอุปกรณຏที ไสำคัญอีกหนึไงตัวของ รงเฟฟງา༛ดยทำหนຌาทีไ฿นการถายทความรຌอนจาก ของเหลหนึไงเปสูของเหลอืไน༛ดยทีไของหลวทัๅงสอง ตัวจะเมปนกัน༛ดยทัไวเปอุปกรณຏลกปลีไยนความ รຌอนจะมีหลากหลายประภท༛ตทีไนิยม༛฿ชຌงาน฿น รงเฟฟງาจะมีสองประภท༛คือ༛Shell-and-tube ละ༛Plate heat exchanger ซึไงมีรายละอียดดังนีๅ 1.༛Shell-and-tube ปຓนอุปกรณຏลกปลีไยน ความรຌอนทีไการถายอนความรຌอนจะกิดผานผนัง ทอดยของหลวทีไมีอุณหภูมิตไำกวาจะวิไงอยู฿นทอ༛ (tubes) สวนของหลวทีไมีอุณหภูมิสูงกวาจะวิไงอยู ฿น༛shell ละมี༛baffles ช วย฿นการกำหนดทิศ ทางการเหล༛ดังสดง฿นรูปทีไ༛1 รูปทีไ 1 สดงครงสรຌาง༛Shell-and-tube heat exchanger 2. Plate Heat Exchanger ปຓนอ ุปกรณຏ ลกปลี ไยนความรຌอนที ไ฿ชຌผ นลหะพื ไอถ ายท ความรຌอนระหว างของหลวสองชนิด ดยผน ลหะนีๅจะมีการออกบบ฿หຌมีลายนูนปຓนลอน༛ (Corrugated) พื ไอพิ ไมพืๅนที ไผิวสัมผัส༛จึงทำ฿หຌ สามารถถ ายทความรຌอนเดຌดีกว าอุปกรณຏลก ปลีไยนความรຌอนประภทอืไน༛โ༛ดยลักษณะของ อุปกรณຏนีๅดังสดง฿นรูปทีไ༛2 รูปทีไ 2 สดงครงสรຌางละทิศทางการเหลของ༛ Plate heat exchanger สำหรับวัสดุที ไนิยมนำมาทำปຓนอุปกรณຏ ลกปลี ไยนความรຌอน༛เดຌก ༛ทองดงละลหะ ผสมทองดง༛นืไองจากมีคุณสมบัติปຓนตัวนำความ รຌอนทีไดียีไยมปຓนรองคลหะงินรวมถึงทนตอการ กัดกรอนละตຌานทานการจริญติบตของจุลชีพ ตามธรรมชาติเดຌ 6
ลหะทองดงมื ไออยู ฿นสารละลายจะ฿หຌ༛ Cu(II) ละCu(I) บางสวน༛ซึไงจะสรຌางปຓนชัๅน༛Cu2O (cuprite) ซึไงบงปຓน༛2 ชัๅน༛ดยชัๅนรกจะติดกับ ลหะทองดง༛ชัๅนนีๅจะมีความหนานนสูง༛สวนชัๅน ถัดเปจะมีลักษณะปຓนรูพรุน༛ซึไงชัๅน༛Cu2O จะทำ หนຌาทีไปกปງองตัวนืๅอลหะทองดง༛ดังสดง฿นรูป ทีไ༛3 รูปทีไ 3 กลเกการสรຌางฟຂลຏมทีไผิวของ Cu / Cuprite / electrolyte ส วนลหะผสมทองดง༛ช น༛สัมฤทธิ่(Bronzes) Cu-Sn Alloys จะมีการสรຌางฟຂลຏม༛SnO2 ขึๅน฿นนืๅอ ลหะกับชัๅน༛Cu2O ซึไงกใจะชวยชะลออัตราการกัด กรอนของ༛Cu เดຌ༛ดังสดง฿นรูปทีไ༛4 รูปทีไ 4 สดงกลเกการสรຌางฟຂลຏมทีไผิว༛Cu-Sn / SnO2 / Cu2O หรือ฿นกรณีที ไปຓนลหะทองหลือง༛(Brasses) CuZn Alloyกใจะกิดกลเก༛ Dezincification ทำ ฿หຌกิดปຓนชัๅนฟຂลຏมทีไมีสวนประกอบของ༛Cu2O , CuO , Cu(OH)2 , ZnO ละ༛Zn(OH)2 ดังสดง฿น รูปทีไ༛5 รูปทีไ 5 สดงครงสรຌาง༛Dezincificationทีไผิว༛Cu-Zn ซึไงชัๅนฟຂลຏมหลานีๅจะชวยลดหรือชะลอการกัด กรอนทีไจะกิดขึๅนกับนืๅอลหะเดຌ༛ตอยางเรกใตาม การกัดกรอนของวัสดุถือปຓนปรากฏการณຏทัไวเปทีไเม สามารถกำจัดเดຌทัๅงหมด༛ดຌวยหตุนีๅราจึงจำปຓนทีไ จะตຌองศึกษา฿หຌขຌา฿จกีไยวกับการกัดกร อน༛ซึไง฿น อกสารวิชาฉบับนีๅจะกลาวถึงปຑจจัยหรือสาหตุของ การกัดกร อน༛ลักษณะของการกัดกร อนละการ ปງองกันกัดกรอนดยจะมุงนຌน฿นสวนของคมีภัณฑຏ ทีไ฿ชຌ฿นการยับยัๅงการกัดกรอน฿นอุปกรณຏลกปลีไยน ความรຌอนประภททองดง/ลหะผสมทองดง 7
สำหรับสาหตุของการกัดกร อนจะสามารถ บงสาหตุออกเดຌปຓนสามสาหตุ༛ดังนีๅ 1. การกัดกร อนกิดจากปฏิกิริยาคมีดยตรง༛ (Chemical Attack) ปຓนการกิดการกัดกรอนนืไองจากปฏิกิริยา คมีดยตรง༛ดยอาศัยกຍาซปຓนสืไอ฿หຌกิดปฏิกิริยากับ ผิวลหะ༛ดยจะสามารถบงออกปຓน༛2 บบ༛ดังนีๅ 1.1༛การกัดกรอนทีไกิดจากการทำปฏิกิริยาของ ออกซิจนกับลหะ༛กิดปຓนออกเซดຏถຌาอุณหภูมิยิไง สูงจะทำ฿หຌการรวมตัวระหว างออกซิจนกับลหะ กิดขึๅนเดຌรวดรใวทำ฿หຌอัตรการกิดการกัดกรอนสูง༛ หรือถຌาวัสดุของอุปกรณຏลกปลีไยนความรຌอนปຓน ลหะทองดง(Cu) หรืออลูมินียม(Al) จะพบวา อัตราการกัดกรอนจะนຌอยกวาลหะหลใก༛นืไองจาก ครงสรຌางของชัๅนออกเซดຏหลใกทีไกิดจะมีลักษณะ ปຓนรูพรุน༛(Porous) ทำ฿หຌออกซิจนจะสามารถผาน ออกเซดຏทีไคลุมผิวหนຌาอยูละขຌาทำปฏิกิริยากับนืๅอ หลใกทีไอยูภาย฿ตຌออกเซดຏนีๅเดຌ༛฿นขณะทีไชัๅนออกเซดຏ ของทองดงหรืออะลูมินียมจะขใงรงละนน กว าจึงทำ฿หຌเม กิดการกัดกร อน฿นนืๅอลหะชัๅน ถัดเป 1.2 การกัดกรอนทีไกิดจากการทำปฏิกิริยาของ สารคมี༛ช น༛การกัดกร อนของหลใกที ไจ ุ ม฿น สารละลาย༛Coppers Sulphate (CuSO4 ) 2. การกัดกรอนจากปฏิกิริยาเฟฟງา-คมี༛(Electro Chemical Corrosion) นื ไองจากลหะต ละชนิดมีค าต างศักยຏทาง เฟฟງาเม ท ากัน༛อิลใกตรอนวิ ไงจากขัๅวลบเปยัง ขัๅวบวก༛สงผลทำ฿หຌอะตอมภาย฿นนืๅอของลหะหลุด ออกมาดຌวย༛จึงกิดการกัดกรอนขึๅน༛ซึไงเอนๅำ/นๅำจะ ทำหนຌาทีไปຓนสารละลายละลหะปຓนขัๅวเฟฟງา 3.การกัดกร อนที ไกิดจากการสียดสีของผิว༛ (Abrasive Corrosion) ༛༛༛༛༛การกัดกร อนที ไกิดจากการสียดสีของผิวหนຌา สัมผัส༛คือการทีไชิๅนสวนของลหะกิดการสียด༛สีกัน༛ ทำ฿หຌกิดการสึกหรอ༛ซึไงลหะทีไมีความออนหรือขใง นຌอยกวากใจะสึกหรอมากกวา สำหรับลักษณะของการกัดกร อนที ไพบ฿น อุปกรณຏลกปลี ไยนความรຌอนประภททองดง/ ลหะผสมทองดงจะมีทัๅงหมด༛6༛ประภท༛ดังนีๅ 1. การกัดกรอนบบสมไำสมอ༛(Uniform Corrosion) ปຓนการกัดกรอนทีไทีไกิดอย างสม ไำสมอทัไว ผิว༛สังกตเดຌจากความหนาของลหะทัๅง༛tube ละ༛ plate ที ไจะมีลักษณะบางลงดังรูปที ไ༛6༛༛ดยส วนทีไ พบมากจะปຓนบริวณดຌานบนของ༛tube จากการ สะสมของ༛non-condensable gases (Carbon dioxide ละ༛Oxygen) ฿นสภาพ༛pH ต ไำ༛(pH<7)༛ ซึไงการกัดกรอนนีๅ฿นอุปกรณຏลกปลีไยนความรຌอนทีไ ปຓนลหะทองดงจะพบว าบริวณที ไกิดการกัด กรอนจะมีฟງาหรือฟງาอมขียว 8
รูปทีไ 6 สดงความหนาของท อที ไลดลงจาก༛ Uniform Corrosion 2. การกัดกรอนบบปຓนหลุม༛(Pitting) ༛༛༛ปຓนการกัดกร อนฉพาะที ไ༛(localized) ชนิดหนึ ไง༛กิดจากปริมาณออกซิจนเม ท ากัน ตำหน งที ไกิด༛pit อาจมีสาหตุจากตัวครงสรຌาง ของอุปกรณຏ༛ปຑจจัยสภาพวดลຌอม༛หรือ༛corrosion product สวนมากจะกิดมืไอมีการหยุดดินครื ไอง༛ ซึ ไง฿นอกสารวิชาการนีๅจะขอยกตัวอย าง༛Heat Exchanger ที ไปຓนประภท༛shell-and-tube ที ไพบ การกัดกรอนบบ༛pitting ซึไงปຓนหลุมคอนขຌางลึก บริวณตอนกลาง༛tube ดังสดง฿นรูปทีไ༛7 ละอีก ตัวอยางการกิด༛pitting ฿น༛plate heat exchanger ทีไมีสาหตุมาจากนๅำหลอยในมีคาปริมาณคลอเรดຏสูง༛ ดังรูปทีไ༛8 รูปทีไ 7 สดงภาพตัดขวางของท อที ไกิดความ สียหายจาก༛pitting รูปทีไ 8สดงการกัดกร อนประภท༛pitting ฿น อุปกรณຏลกปลี ไยนความรຌอนประภท༛ plate heat exchanger 3. การตกรຌาวจากการกัดกร อนละความคຌน༛ (Stress Corrosion) ปຓนการกัดกร อนที ไกิดจากสภาพวดลຌอม ละความคຌนจากลหะ༛ดยจะพบ฿นบริวณทีไมีคา ความคຌนสูงช น༛ขຌอต อ༛ขຌองอ༛ปຓนตຌน༛ซึ ไงการกัด กรอนชนิดนีๅจะพบรอยตกดีไยวหรือขนงรวมทุก ครัๅง༛ดังสดง฿นรูปที ไ༛9༛ละสำหรับลหะทองดง หรือลหะผสมทองดงจะกิดการกัดกรอนประภท นีๅเดຌจากอมมนีย༛รียกวา༛NH3SCC (Ammoniainduced stress corrosion cracking) ทีไ สภาพวดลຌอม༛pH สูง༛(pH > 8.5)༛ดังนัๅนการ฿ชຌ อุปกรณຏลกปลีไยนความรຌอนประภทลหะทองดง༛ จึงตຌองระวังระวัง฿นการลือก฿ชຌสารอมมนีย฿น การควบคุมคุณภาพนๅำ รูปทีไ 9สดงการกัดกรอน༛Stress Corrosion ของ ลหะทองดง 9
4. การกัดกรอนจากกระบวนการ༛Dezincification ฿นกรณีทีไมีปริมาณ༛Cu นຌอยกวา༛85% ชัๅนผิว ระหวาง༛Cu-Zn จะเมขใงรงดยฉพาะหากอยู฿น สภาวะที ไมีปริมาณออกซิจน༛ละคารຏบอนเด ออกเซดຏมาก༛อุณหภูมิสูง༛ละ༛pH ต ไำ༛(pH <7) ดังนัๅน༛Cu-Zn Alloy ควรมีสัดส วน༛Zn เม มาก จนกินเปหรือผสมกับลหะอืไน༛ชน༛Sn รวมดຌวย 5. การกัดกรอนบบชองคบ༛(Crevice Corrosion) ปຓนการกัดกรอนฉพาะทีไอีกบบหนึ ไง༛กิด จากสารละลายคຌางตามพืๅนทีไปຓนหลุม༛ซอก༛เมมีการ ถายท༛ทำ฿หຌออกซิจนนຌอยหรือกิดความตกต าง ของออกซิจน༛ส งผล฿หຌบริวณซอกกิดปຓนขัๅว อนดลຌวมีการสูญสียนืๅอลหะละ฿นกรณีทีไมี คลอรีนจะทำ฿หຌรอยตกขยาย฿หญขึๅน༛ดຌวยหตุนีๅจึง ตຌองคอยควบคุม฿หຌมีการเหลของของหลวภาย฿นทอ อยูสมอ สำหรับการกัดกร อนประภทนีๅ฿นอุปกรณຏ ลกปลี ไยนความรຌอน༛ประภท༛Plate Heat Exchanger มักจะพบบริวณที ไปຓนรอยตอระหว าง༛ metal/non-metal หรือ฿นกรณี༛Shell-and-tube จะสามารถพบเดຌทีไบริวณระหวาง༛tube ละ༛tube sheet, open welds ละ༛bolt holes หรือ༛บริวณ ทีไปຓนหลีไยมมุมตาง༛โ༛ดังสดง฿นรูปทีไ༛10 ตอยางเรกใตามกัดกรอนประภทนีๅจะพบ ฿นลหะทุกชนิดมຌต ༛titanium สามารถพบ༛ crevice corrosion เดຌหากสภาวะดยรอบสงสริม ฿หຌกิดการกัดกรอนทีไรุนรง 6. การกัดซาะ༛(Erosion Corrosion) ปຓนการกัดกร อนที ไมีสาหตุจากทัๅงทางคมี ละทางกล༛จากการรงการชนของอนุภาคอาจทำ฿หຌ นืๅอลหะหลุดหรือทำลาย༛protective film บนผิว ลหะ༛จนกิดการผุกรอน༛ดยอัตรารใวของการกัด กรอนจะพิไมขึๅนมืไอความรใวของของหลวพิไมขึๅน สำหรับ฿นอ ุปกรณຏประภท༛Plate Heat Exchanger จะพบการกัดกรอนประภทนีๅ฿นบริวณ༛ inlet นื ไองจากปຓนส วนรับนๅำขຌาที ไอาจมีอนุภาค ปนปຕอน༛ชน༛ทราย༛ปຓนตຌนละ฿นสวนของอุปกรณຏ༛ Shell-and-tube กใสามารถพบการกัดกรอน฿นดຌาน༛ inlet ของ༛tube ชนกัน༛ดังสดง฿นรูปทีไ༛11 รูปทีไ 11 สดงการกัดกรอนประภท༛Erosion ดຌาน༛ hot water ของ༛Recirculating Return Pipe รูปทีไ༛10༛สดงการกิด༛Crevice corrosion บริวณ༛gasket 10
จากความสียหายต างโทีไกิดขึๅนนื ไองจาก การกัดกรอน༛ดຌวยหตุนีๅราจึงจำปຓนทีไจะตຌองมีการ ดำนินงานพืไอการปງองกันการกัดกรอนหรือชะลอ การกัดกรอนทีไกิดขึๅน สำหรับนวทาง฿นการปງองกันการกัดกรอน༛ มีหลายวิธีทัๅงนีๅขึๅนอยูกับปຑจจัยที ไหลากหลาย༛ต สวนมากจะพิจารณาจากคา฿ชຌจายละความคุຌมคา༛ ซึไงนวทางหลัก༛โ༛จะมีดังตอเปนีๅ 1. การลือก฿ชຌวัสดุ༛(Material selection) ༛༛༛༛༛༛༛ปຓนการพิจารณาลือก฿ชຌวัสดุของลหะ฿หຌ หมาะสมกับสภาวะวดลຌอม༛ช น฿นกรณีของ หลใกกลຌาเรຌสนิมที ไ฿ชຌงานบริวณที ไ฿กลຌทะล༛รา สามารถลดนวนຌมการกิดการกัดกรอนบบหลุม༛ (pitting) เดຌดยลือก฿ชຌกรด༛316༛ที ไผสมม ลิบดินัไมประมาณ༛2%༛ทนกรด༛304 2. การออกบบ༛(Design) ทีไหมาะสม༛ ดยปกติจะออกบบ฿หຌสัดสวนพืๅนทีไของอา นดต อพืๅนที ไของคาธดที ไสูงจะลดการกัดกร อน บบ༛Galvanic เดຌดีกวา༛หรือดำนินการออกบบ ควบคุมการเหลของสาร༛ทีไขนสง฿นทอละวาลຏว฿หຌ หมาะสมดยคำนึงถึงรูปร างละลักษณะทาง รขาคณิต༛หรือการพิไมความหนาของวัสดุบริวณ ทีไถูกกัดซาะสูง(Erosion corrosion) ปຓนตຌน 3. การคลือบผิว/ทาสี༛(Coating/painting) ปຓนการปງองกันเม ฿หຌลหะสัมผัสกับกຍาซ ออกซิจนละความชืๅน༛ซึไงปຓนการปງองกันการกิด สนิมของหลใกเดຌ༛ดยการคลือบผิวสามารถทำเดຌ หลายวิธี༛ช น༛การคลือบผิวดຌวยพลาสติก༛การ คลือบผิวดຌวยสี༛การคลือบผิวดຌวยนๅำมัน༛ละการ คลือบผิวดຌวยการรมดำ༛ปຓนตຌน༛ 4. การปรับสภาพวดลຌอม༛(Modification of environment) ปຓนการปງองกันดยการ฿ชຌสารยับยัๅงการ กัดกรอน༛(Inhibitor) ดยติม฿นนๅำขณะดินครืไอง หรือติม฿นชวง༛Lay Up พืไอลดการกัดกรอนของ อ ุปกรณຏลหะที ไสัมผัส༛ นอกจากนีๅกา รปรับ สภาพวดลຌอมดยการปลี ไยนสภาพจากคาธด ปຓนอานด฿นระบบสิไงวดลຌอมตาง༛โ༛ชนการติด༛ Sacrificial Anode ซึ ไงจะติดตัๅง฿กลຌกับบริวณ ลหะที ไ฿ชຌงานหลัก༛ดย༛Sacrificial Anode จะ ลกปลี ไยนประจุ฿หຌลหะหลักกลายปຓนคทด༛ ส วน༛Sacrificial Anode จะกลายปຓนอนด༛ซึไง จะช วยชะลอการกัดกร อน฿นลหะหลักของ อุปกรณຏเดຌ 11
ดย฿นอกสารวิชาการนีๅจะกลาวฉพาะการ ปງองกันการกัดกรอนดย฿ชຌสารยับยัๅงการกัดกร อน༛ (Inhibitor) ซึ ไงสารยับยัๅงที ไติมลงเปจะกิดรงดูด ระหว างเอออนอินทรียຏกับผิวหนຌาลหะที ไมีประจุ เฟฟງา༛หรือปຓนสรຌางพันธะรวมกันระหว างมลกุล ของสารยับยัๅงกับผิวหนຌ าลหะ༛ ซึ ไงทัๅงสอง กระบวนการจะช วยลดอัตราการกิด༛anodic oxidation หรือ༛cathodic reduction จึงช วยลด การกัดกร อนลงเดຌ༛สำหรับสารยับยัๅงการกัดกร อน สามารถจำนกเดຌปຓน༛3༛กลุม༛ดังตอเปนีๅ༛ กลุมทีไ༛1 : Passivation inhibitor สารยับยัๅง฿นกลุ มนีๅจะปຓนสารออกซิเดซຏซิง༛ ซึ ไงจะดูดซับบนพืๅนผิวลหะเดຌดี༛ดยตัวอย างสาร กลุ มนีๅเดຌก ༛คร Chromate (CrO 4 2-), เนเตรตຏ༛ (NO2 ), บอรต༛(BO3 3-), ฟอตฟต༛(PO4 3-) , ซัลฟต༛ (SO4 2-) ละซิลิกต༛(SiO3 2-) ปຓนตຌนสำหรับขຌอดีของ สารกลุมนีๅคือ༛มีประสิทธิภาพ฿นการยับยัๅงสูงสุด ตตຌองระมัดระวัง฿นการ฿ชຌงานนืไองจากความปຓน พิษซึไงอาจทำ฿หຌกิดผืไนคันมืไอสัมผัสปຓนวลานาน༛ ดยฉพาะครมต༛นอกจากนีๅถຌา฿ชຌสาร༛Passivation inhibitor ฿นปริมาณที ไเม พียงพอ༛กลับจะเปรง ปฏิกิริยาการกัดกร อนละอาจปຓนสาหตุของการ กิด༛pitting บนผิวของลหะเดຌ กลุมทีไ༛2 : Organic inhibitor ปຓนสารยับยัๅงประภทสารประกอบอินทรียຏทีไ ประกอบดຌวยหมู ที ไมีขัๅว༛1༛หมู ༛กับอะตอมของธาตุ༛ ช นหมู คารຏบอนิล, หมู เฮดรอกซิล༛ละหมู อะมิน༛ กับอะตอมซัลฟอรຏ༛, เนตรจน༛ออกซิจน༛หรือ༛ ฟอสฟอรัส༛ดยจะมีคูอิลใกตรอนพืไอสรຌางพันธะทาง คมี༛ดยที ไสารยับยัๅงการกัดกร อนจะปຓนตัว฿หຌ อิลใกตรอนละลหะปຓนตัวรับอิลใกตรอน༛ซึ ไงชัๅน ฟຂลຏมที ไสรຌางขึๅนจากพันธะคมีนีๅจะปຓนตัวปງองกัน ผิวหนຌาของลหะ༛ดังสดง฿นรูปทีไ༛12 รูปทีไ༛12 ༛สดงกลเกสรຌางชัๅนฟຂลຏมเฮดรฟบิก༛ (Protective Hydrophobic film) ของสาร༛BTA-Cu สำหรับสารคมี฿นกลุมนีๅเดຌก༛Sodium salt of 2-mercaptoben-zothiazole หรือ༛2benzolthiazolethinol ซึ ไงนิยม฿ชຌปຓนสารยับยัๅงการกัด กรอน฿นลหะทองดงหรือลหะผสมทองดง สำหรับสารยับยัๅงการกัดกร อนที ไทางคมี༛ ภัณฑຏเดຌดำนินการจัดหา฿นกรงเฟฟງาจะปຓนสาร༛ คมี฿นกลุมนีๅ༛นัไนคือ༛Tolyltriazole : TTA (C7H7N3 ) 12
TTA ปຓนสารอินทรียຏทีไมีประสิทธิภาพ฿นการ ยับยัๅงการกัดกร อนสูง༛ดยฉพาะ฿นอ ุปกรณຏ ลกปลีไยนความรຌอน༛ประภททองดง༛/༛ลหะผสม ทองดง༛ดย฿ชຌ฿นช วงความขຌมขຌน༛ท ากับ༛2-8 mg/l (ช วง༛pH 6-9) ดยหมู ฟຑงกຏชั ไน༛N ที ไอยู ฿น ครงสรຌางปຓนสารประกอบ༛Heterocyclic ดังสดง ฿นรูปทีไ༛13 จึงทำหนຌาทีไยับยัๅงการกัดกรอนบบผสม ระหวางอนดิก-คทดิก༛ดยมี༛Pi electrons ทำ หนຌาที ไดูดซับกับผิวลหะ༛ปຓนการปຂดกัๅนเม ฿หຌกิด การกัดกรอน นอกจากนีๅ༛หมู-CH3 ของ༛TTA จะช วยพิไม ความสามารถ฿นการปกคลุมบนผิวลหะอีกดຌวย༛ซึไง ลักษณะของฟຂลຏมที ไกิดจากสารคมี༛TTA บนผิว ลหะดังสดง฿นรูปทีไ༛14 ต อย างเรกใตามพบวา༛ ประสิทธิภาพของ༛TTA จะลดลงมืไอสภาพวดลຌอม มีคลอรีนอยู฿นระบบ༛ดังนัๅนอาจตຌอง฿ชຌสารคมีพิไม มากขึๅน รูปทีไ༛13༛༛สดง༛Chemical Structure ของ༛TTA รูปทีไ༛14༛༛สดงลักษณะฟຂลຏมบนผิวหนຌาของลหะ ของสาร༛TTA The tolytriazole protective film mechanism กลุมทีไ༛3༛:༛Precipitation inhibitor ดยสารยับยัๅงการกัดกร อนชนิดนีๅจะทำ ปฏิกิริยากับองคຏประกอบอืไน฿นนๅำกิดปຓนตะกอน คลือบผิวลหะ༛ดยสารคมีกล ุ มนีๅเดຌ ก༛ Polyphosphate, Ortho phosphate ล ะ༛Zinc ปຓนตຌน༛สำหรับการสรຌางฟຂลຏมของ༛Zinc ดังสดง฿น รูปทีไ༛14 รูปทีไ༛14༛༛สดงการสรຌางฟຂลຏมของ༛Zn3 (PO4 )2 ༛ทีไ ขัๅว༛Cathode ละฟຂลຏม༛Fe3 (PO4)2 ༛ทีไขัๅว༛Anode 13
ถึงมຌวา฿นการดินครืไองจะมีการควบคุมการ ติมสารคมี฿หຌหมาะสมอย างตอนืไอง༛รากใควรมี การติดตามการกัดกรอนทีไกิดขึๅน༛ดยวิธีทีไ฿ชຌ฿นการ ติดตามการกัดกรอน༛มีดังนีๅ วิธีทีไ༛1༛:༛การวัดอัตราการกัดกรอน༛(Corrosion rate) ༛༛༛༛༛༛༛༛༛ปຓนการติดตามการกัดกร อนที ไกิดขึๅน฿น ระบบ༛จากค า༛Corrosion rate ทียบกับกณฑຏ ควบคุมของ༛Association of Water Technology (AWT) ดังสดง฿นตารางทีไ༛1สำหรับการตรวจวัดคา༛ Corrosion rate สามารถ฿ชຌครื ไองวัดอัตราการกัด กร อนบบออนเลนຏ༛(Corrosion rate monitor) หรือการติด༛Coupon ทีไปຓนวัสดุดียวกับวัสดุของ อุปกรณຏลกปลีไยนความรຌอน༛ดยอຌางอิงตาม༛NACE Standard RP0775-2005༛Item No.21017 ตารางทีไ༛1༛กณฑຏควบคุมอัตราการกิดการกัด กรอนของ༛AWT ฿นระบบนๅำหลอยใน Description Carbon Steel Copper Alloys Excellent 1 0.1 Very Good 1 to 3 0.1 to 0.25 Good 3 to 5 0.25 to 0.35 Moderate to Fair 5 to 8 0.35 to 0.50 Poor 8 to 10 0.5 to 1 Very Poor to severe > 10 > 1 นอกจ ากนีๅ ยังส าม า รถทดสอบห าค า༛ Corrosion rate ฿นหຌองปฏิบัติการตามวิธຍ༛Hanging rotating test for scale inhibition and corrosion ซึไงปຓนวิธีทีไหຌองปฏิบัติการผนกพัฒนาคมีภัณฑຏเดຌ พัฒนามาพื ไอ฿ชຌ฿นการประมินประสิทธิภาพการ ยับยัๅงละการกัดกร อนของสูตรคมีภัณฑຏที ไ฿ชຌ฿น ระบบนๅำหลอยใน วิธีทีไ༛2 : การประมินการกัดกรอนจากคา༛Larson Skold Index คา༛Larson Skold Index ปຓนดัชนีทีไบงชีๅถึง สภาวะการกัดกรอนของนๅำดยคำนวณจากสัดสวน ของซัลฟตละคลอเรดຏต อความปຓนด าง༛ตาม สมการดຌานลางนีๅ ༛༛༛ดย༛༛ ༛༛༛-༛Index < 0.8༛:༛ปริมาณซัลฟตละคอลเรดຏอยู฿น ขัๅนทีไเมสงผลกระทบตอ༛Protective film ทีไกิด ༛༛༛༛༛-༛0.8 << index << 1.2༛:༛ปริมาณซัลฟตละ คลอเรดຏ฿นนๅำจะมีผลรบกวนตอกระบวนการสรຌาง༛ Protective film จึงอาจส งผลทำ฿หຌอัตราการกัด กรอนพิไมขึๅนเดຌ༛༛༛༛ ༛༛༛༛༛-༛Index >> 1.2༛:༛ปริมาณซัลฟตละคลอเรดຏ ฿นนๅำมีผลทำ฿หຌอัตราการกิดการกัดกรอนสูงขึๅน Larson - Skold Index = (epm Cl- + epm SO4 2-) (epm HCO3 - + epm CO3 2-) 14
วิธีทีไ༛3༛:༛การทำ༛Inspection ฿นชวงทีไหยุดดินครืไอง ༛ปຓนการตรวจสอบความสียหายของอุปกรณຏ ฿นระบบหล อยในดยวิธี༛Visual หรือ฿นกรณีที ไพบ อุปกรณຏกิดความสียหายจากกัดกร อนจนตຌอง ปลี ไยนท อหรือผ น༛plate ลຌวรงเฟฟງาตຌองการ วิคราะหຏหาสาหตุพืไอปງองกันการกิดการกัดกรอน ซๅำซຌอน༛กใอาจพิจารณาตัดชิๅนงานที ไพบปຑญหามา ตรวจหาประภทของการกัดกรอนดຌวยทคนิคกลຌอง จุลทรรศนຏอิลใกตรอนบบส องกราด༛(Scanning Electron Microscope / SEM) ซึไงจะชวยประมินหาสาหตุของการกัดกรอนเดຌ สำหรับการกัดกร อนที ไกิด฿นอ ุปกรณຏ ลกปลี ไยนความรຌอน༛นับเดຌว าปຓนปຑญหาทีไ กอ฿หຌกิดความสียหาย༛ซึไง฿นบางครัๅงอาจรุนรงจน ปຓนหตุ฿หຌตຌองหยุดดินครืไอง༛ดຌวยหตุนีๅนักคมีจึง ตຌองคอยควบคุมละติดตามปริมาณการ฿ชຌสารคมี ฿หຌมีความหมาะสม༛รวมทัๅงตຌองคอยสังกตละตรวจ ติดตามคุณภาพนๅำอยู ปຓนประจำพื ไอลดความ สียหายทีไอาจกิดขึๅนเดຌ อกสารอຌางอิง [1] Mahbuboor, R.C., Radisav, D.V., David, A.D.༛ Inhibition༛ of༛ Copper༛ Corrosion༛ by༛ Totyltriazole in Cooling Systems Using Treated Municipal Wastewater as Makeup Water༛ Arabian Journal for Science and Enbineering.,(2014) 39:7741-7749. [2] Willem. Faes., Steven, L., Zaaquib, Y.A., Johan,༛V.B.,༛Robbe,༛Corrosion༛and༛ Corrosion༛Prevention༛in༛heat༛exchangers༛ DE GRUYTER. (2019) [3] Zhou,༛ P.,༛ Ogle,༛ K.,༛ The༛ Corrosion༛ of༛ Copper༛ and༛Copper༛ Alloys༛Encyclopedia of Interfacial Chemistry: Surface Science and Electrochemistry. (2018) 6:478-489. [4] H. E. Fathabadia Corrosion༛Inhibition༛of༛ Mild Steel with Tolyltriazole༛2021. [5] Association of Water Technology (AWT) : 2007 [6] ปทิตตา༛ทียนสอง฿จ༛ละอบอืๅอ༛อิไม วิทยา༛รืไอง༛สารยับยัๅงการกัดกรอน༛ (Corrosion Inhibitors) กรมวิทยาศาสตรຏ บริการ༛,༛2545. ผูຌขียนบทความ : นางสาว༛บุญธิญารัตนຏ༛ขนายงาม ตำหนง༛นักวิทยาศาสตรຏ༛ระดับ༛7 ผนกพัฒนาคมีภัณฑຏ༛ กองคมีภัณฑຏ༛ฝຆายคมี 15
การดูลบำรุงรักษารงผลิตนๅำบริสุทธิ่༛รงเฟฟງาจะนะชุดทีไ༛1༛฿หຌอยู฿นสภาพพรຌอม฿ชຌงาน รงเฟฟງาจะนะตัๅงอยูบนพืๅนทีไขตตำบลปຆา ชิง༛ละตำบลคลองปยะ༛༛อำภอจะนะ༛จังหวัด สงขลา༛༛ปຓนรงเฟฟງาประภทพลังความรຌอนรวม ดย฿ชຌกຍาซธรรมชาติปຓนชืๅอพลิงจากพืๅนทีไพัฒนา รวม༛เทย-มาลซีย༛(Joint Development Area : JDA-A18)༛ปຑจจุบันมีรงเฟฟງาจำนวน༛2 ชุด༛ดย รงเฟฟງาจะนะชุดทีไ༛1༛ผลิตเฟฟງาชิงพาณิชยຏมืไอ วันทีไ༛15 กรกฎาคม༛พ.ศ.༛2551 กำลังการผลิตสุทธิ༛ 710 MW ละรงเฟฟງาจะนะชุดที ไ༛2 ผลิตเฟฟງา ชิงพาณิชยຏมื ไอวันที ไ༛15 กรกฎาคม༛พ.ศ.༛2557 กำลังการผลิตสุทธิ༛766 MW กำลังการผลิตตาม สัญญารวม༛1,476 MW รูปทีไ 1 ภาพสดงระบบผลิตนๅำ฿สบบ༛Solid Contact Unit: SCU༛รงผลิตนๅำชุดทีไ༛1 ฿นสวนของรงผลิตนๅำมี༛2༛ชุดชนกัน༛ดย รงผลิตนๅำรงเฟฟງาจะนะชุดทีไ༛1༛ระบบผลิตนๅำ฿ส ปຓนบบ༛Solid Contact Unit: SCU ละระบบ ผลิตนๅำบริสุทธิ่ปຓนบบ༛Ion Exchanger รูปทีไ 2 ภาพสดงระบบผลิตนๅำบริสุทธิ่บบ༛Ion Exchanger รงผลิตนๅำชุดทีไ༛1 รงผลิตนๅำรงเฟฟງาจะนะชุดทีไ༛2 ระบบผลิต นๅำ฿สปຓนบบ༛Micro Filtration : MF ละระบบ ผลิตนๅำบริสุทธิ่༛ปຓนระบบ༛Reverse Osmosis (RO) – Continuous Electro-deionization (CEDI) รูปทีไ 3 ภาพสดงระบบผลิตนๅำ฿สบบ༛Micro Filtration รงผลิตนๅำชุดทีไ༛2 16
รูปทีไ 4 ภาพสดงระบบผลิตนๅำบริสุทธิ่บบ༛ROCEDI รงผลิตนๅำชุดทีไ༛2 หลังจากทีไเดຌทำการตรวจรับรงผลิตนๅำชุดทีไ༛ 2༛ลຌวสรใจ฿นป༛2557༛ทางรงเฟฟງาเดຌกำหนด฿หຌ ดินระบบรงผลิตนๅำทัๅง༛2༛ชุด༛พืไอผลิตนๅำบริสุทธิ่ ฿หຌกับรงเฟฟງาจะนะชุดทีไ༛1༛ละ༛2༛ยกกัน༛༛ต ต อมาพบปຑญหาระบบ༛CEDI หยุดดินระบบปຓน ช วงวลานานประมาณ༛12-16༛ชั ไวมงต อวัน༛༛ นื ไองจากปริมาณความตຌองการการ฿ชຌนๅำบริสุทธิ่ ของรงเฟฟງาจะนะชุดทีไ༛2༛เมสูงมากอยูทีไประมาณ༛ 150-170༛ลูกบาศกຏมตรต อวัน༛ซึ ไงการที ไระบบ༛ CEDI หยุดระบบปຓนวลานานมีผล฿หຌ฿นช วงที ไมี การดินระบบหลังจากหยุดดินครื ไองเปนัๅนคา༛ Conductivity ของนๅำบริสุทธิ่ทีไผลิตเดຌจากระบบ༛ CEDI มีคามากกวา༛0.1 µS/cm ซึไงเมเดຌตามกณฑຏ ควบค ุม༛ตຌองทำการดินวนระบบจนกว าคา༛ Conductivity จะลดลงมาอยู฿นกณฑຏ༛ละการทีไ ระบบ༛CEDI หยุดปຓนวลานานมีความกังวลวาจะ กิด༛Organic Fouling ฿นชัๅนรซินของ༛Module CEDI ทาง༛หคจน-ธ.༛จึงเดຌปรับการดินระบบผลิต นๅำบริสุทธิ่ของรงผลิตนๅำทัๅง༛2༛ชุด฿หม༛ดยจะ฿หຌ ระบบผลิตนๅำบริสุทธิ่ของรงเฟฟງาจะนะชุดที ไ༛2 (ระบบ༛RO-CEDI) ผลิตนๅำบริสุทธิ่฿หຌกับรงเฟฟງา จ ะน ะทัๅง༛2༛ช ุด༛(Demin. Storage tank ของ รงเฟฟງาจะนะชุดทีไ༛1༛ละ༛2༛มีการ༛Tie line เวຌ ลຌว)༛ซึ ไงจะทำ฿หຌระบบ༛RO-CEDI ทำงานเดຌ ต อนื ไองนานขึๅนนื ไองจากความตຌองการ฿ชຌนๅำ บริสุทธิ่ของรงเฟฟງาทัๅง༛2༛ชุดรวมกันอยูทีไประมาณ༛ 300-350༛ลูกบาศกຏมตรต อวัน༛ส วนระบบ༛Ion Exchanger ของรงผลิตนๅำชุดทีไ༛1༛กำหนด฿หຌปຓน༛ Stand by mode ซึ ไงจะดินระบบ฿นกรณีที ไรง ผลิตนๅำชุดทีไ༛2༛เมสามารถผลิตนๅำเดຌ ฿นช วงรกเดຌกำหนด฿หຌดิน༛Exercise ระบบ༛Ion Exchanger ผลิตนๅำบริสุทธิ่༛Train ละ༛ 1༛ครัๅงตอดือน༛༛ตอมามีนยบายจากทาง༛อฟจ.༛฿หຌ มีการปรับปรุง/พัฒนางานพืไอลดการ฿ชຌสารคมี฿น ระบบผลิต༛ทาง༛หคจน-ธ.༛จึงปรับวิธีการดิน༛ exercise รงผลิตนๅำบริสุทธิ่ชุดทีไ༛1༛฿หม 17
วิธีดำนินการ฿นปຑจจุบัน ฿นป༛ค.ศ.༛2022 - 2023༛ทาง༛หคจน-ธ.༛เดຌ กำหนดวิธีการดิน༛Exercise ละการ༛Flushing รงผลิตนๅำชุดทีไ༛1 ระบบ༛Ion Exchanger ฿หม ดยทำการทดลอง༛ละปรับปรุงหลายครัๅงจนปຓน วิธีทีไดำนินการปຑจจุบัน༛ดังนีๅ 1. ดินครื ไองผลิตนๅำกใต อมื ไอ༛รงผลิตนๅำ ชุดทีไ༛2༛เมสามารถผลิตนๅำบริสุทธิ่เดຌ 2. ทำการ༛Flushing ระบบ༛Ion Exchanger Train ละ༛1༛ครัๅงตอดือน พืไอปลีไยนถาย นๅำ฿น༛Column ทุกถัง 3. ฿นดือนทีไมีการกใบตัวอยางนๅำตามสัญญา༛ MMA จะดินระบบพื ไอผลิตนๅำ༛1 Train สวนอีก༛Train ทำการ༛Flushing ตามปกติ ดยขัๅนตอนการ༛ F l u s h i n g จะทำการ༛ Flush ทีละถัง༛ริไมจาก༛Activated Carbon Filter, Cation Exchanger, Anion Exchanger ละ༛ M i x e d B e d ตามลำดับ༛ มีขัๅนตอน༛ ดังนีๅ 1. สังกตลักษณะทางกายภาพ༛ - คุณภาพนๅำจะตຌอง฿ส༛เมมีสี༛เมมีกลิไน༛ เมมีตะกอน༛༛ - สังกตลักษณะของ༛Media บริวณ༛ Sight Glass วามีความผิดปกติหรือเม༛ เดຌก ༛༛มีตะกอนปะปนกับ༛ACF / Resin หรือเม,༛สีของมใดรซินตละ ถังมีการปลีไยนปลงหรือเม༛ปຓนตຌน 2. ตรวจวัดปริมาณจุลินทรียຏทีไสะสม฿นตละ༛ Column ด ย฿ ชຌ༛Test kit : Microbiology Cult dip 3. กใบตัวอย างนๅำกลับมาวิคราะหຏ༛ pH, Conductivity, Free mineral acid, Trace Silica ปຓนตຌน รูปทีไ 5 ภาพสดงขัๅนตอนการปฏิบัติงาน ดยตัวอย างผลวิคราะหຏนๅำจากการ༛ Flushing รูปทีไ 6 ภาพสดงผลวิคราะหຏจากการ༛Flushing ระบบ༛Ion Exchanger 18
ผลทีไเดຌรับ 1. จากทีไเดຌดำนินการดຌวยวิธีการดังกลาวทำ ฿หຌระบบ༛Ion Exchanger มีความพรຌอม ฿นการดินผลิตนๅำบริสุทธิ่อยูสมอ༛༛ดย ระบบสามารถดินผลิตนๅำบริสุทธิ่เดຌครบ༛ Cycle ละค ุณภ าพนๅ ำอยู ฿น กณฑຏ ควบคุมทัๅง༛2 Train 2. ลดการ฿ชຌสารคมี฿นการลຌางคืนประจุ༛ละ การปรับสภาพนๅำทิๅงหลังจากการลຌางคืน ประจุ༛หลือพียง฿ชຌสารคมี฿นการปรับ สภาพนๅำทิๅงจากรงผลิตนๅำชุดที ไ༛2 ละ ช วงที ไมีการดินระบบกใบตัวอย างนๅำ༛ MMA รายละอียดการ฿ชຌสารคมี༛༛ปຓน ดังตารางทีไ༛1 3. ฿นช วงของการ༛Flushing สามารถตรวจ ติดตามระบบว ามีการรั ไว༛หรือมีอุปกรณຏ ชำรุด༛/ สียหายบຌางหรือเม༛พืไอจะเดຌทำ การจຌงซ อมพื ไอ฿หຌระบบพรຌอม฿ชຌงาน ตอเป ตารางทีไ༛1༛รายละอียดการ฿ชຌสารคมี༛༛ หมายหตุ༛: (1) ราคา༛ณ.༛ป༛2559 กรดกลือ༛5.84 บ./กก.ซดาเฟ༛11.05 บ./กก. (2) ราคา༛ณ.༛ป༛2566 กรดกลือ༛3.47 บ./กก.༛༛ซดาเฟ༛12.60 บ./กก. ปริมาณการ฿ชຌ༛ (กก.) ราคาสารคมี༛ (บาท) (1) ปริมาณการ฿ชຌ༛ (กก.) ราคาสารคมี༛ (บาท) (2) กรดกลือ 85,000 496,400 23,700 82,239 ซดาเฟ 68,000 751,400 12,200 153,720 กรดกลือ ซดาเฟ ลดการ฿ชຌสารคมี༛(กก.) ลดคา฿ชຌจานสารคมี༛(บ.) 61,300 55,800 414,161 597,680 กอนปรับปรุงงาน หลังปรับปรุงงาน สารคมี ผลทีไเดຌจากการปรับปรุงงาน สารคมี 19
บทสรุป 1. รงเฟฟງาจะนะลือกดินระบบ༛RO-CEDI ของรงผลิตนๅำชุดที ไ༛2 ผลิตนๅำบริสุทธิ่ ฿หຌกับรงเฟฟງาจะนะทัๅง༛2༛ชุด༛พื ไอ฿หຌ ระบบ༛CEDI ผลิตนๅำบริสุทธิ่เดຌต อนื ไอง นานขึๅน༛ลดปຑญหาคุณภาพนๅำบริสุทธิ่เมเดຌ ตามกณฑຏควบคุม༛ละลดการสะสม༛ Organic Fouling ฿นชัๅนรซินของ༛CEDI Module 2. รงผลิตนๅำบริสุทธิ่ชุดที ไ༛1 ระบบ༛Ion Exchanger ก ำหนด฿หຌปຓน༛Standby mode จะดินผลิตนๅำต อมื ไอรงผลิตนๅำ บริสุทธิ่ชุดทีไ༛2༛มีปຑญหาเมสามารถผลิตนๅำ บริสุทธิ่เดຌ༛ซึ ไงเดຌมีการกำหนดวิธีการ฿น การดูลรักษาระบบดยการทำ༛Flushing ละตรวจติดตามคุณภาพนๅำของทัๅง༛2 Train ดือนละ༛1༛ครัๅง พื ไอ฿หຌระบบมี สภาพพรຌอม฿ชຌงานอยูตลอดวลา ผูຌขียนบทความ : นางสาวธนัญญา༛༛ลຌอมลิๅม ตำหนง༛หัวหนຌาผนกคมีรงเฟฟງาจะนะ ผนกคมีรงเฟฟງาจะนะ กองคมีรงเฟฟງา༛ฝຆายคมี 20
World Wireless อนาคตเรຌสาย ราว༛140༛ปก อน༛ยุคที ไยังตຌถียงกันถึง เฟฟງากระสตรง༛นิคลา༛ทสลา༛(Nikola Tesla) คิดคຌนเฟฟງากระสสลับ༛ละสรຌางรากฐาน฿หมของ ลกขึๅนมา...ขาทำสำรใจ เมกีไปตอมาขาอยากหในลก฿บ฿หมอีกครัๅง༛ ลกทีไพลังงานละขຌอมูลจะถูกสงเปถึงทุกคนเม วา อยูทีไ฿ด༛ขาจึงสรຌาง༛ขดลวดทสลา༛(tesla coil)’ พื ไอ฿ชຌ฿นส งกระสเฟฟງาบบเรຌสายทว าดຌวย ขຌอจำกัดของทศวรรษทีไ༛1890s...ขาทำมันเมสำรใจ ฿นที ไสุดบทความนีๅกใถูกดาวนຏหลดขึๅน฿หຌ คุณเดຌอาน༛ดยรากฐานระบบทีไทสลาเดຌคิดคຌนเวຌ มืไอ༛140༛ปกอน༛รวมถึง༛วิทยุ༛ทรทัศนຏ༛อินทอรຏนใต บบเรຌสาย༛(Wi-Fi, 5G) บลูทูธ༛ดาวทียม༛ละการ ส งพลังงานบบเรຌสาย༛ที ไมຌอย างหลังจะยังฟຑง หมือนปຓนสิไงอัศจรรยຏ༛หากกำลังพัฒนาอยางกຌาว กระดด༛เม ต างอะเรกับอีกหลายทคนลยีที ไถูก ผลักดันจากความตຌองการพลังงานทีไสะอาดมากขึๅน รืไอย༛โ༛ของศตวรรษทีไ༛21 ทำเมตຌองเรຌสาย? ฿นยุคสมัยทีไผูຌคนตืไนตัว฿นการลดการปลอย กຍาซคารຏบอนเดออกเซดຏพืไอชะลอการพิไมขึๅนของ อุณหภูมิลกนัๅน༛ปฏิสธเมเดຌวาภาคสวนพลังงาน ละการขนส งปຓนภาคส วนรก༛โ༛ที ไจำตຌองถูก ปฏิวัติ༛ลกรามีความตຌองการ฿ชຌพลังงานสะอาด มากขึๅน༛มຌ༛เฟฟງา༛จะปຓนหนึ ไง฿นตัวลือกทีไ หมาะสม༛ทวาตัวลือกทีไหมาะสมกวาคือ༛เฟฟງาทีไ ผ ลิ ต ดຌ ว ย ก ร ะ บ ว น ก า ร ที ไ ส ะ อ า ด ༛ (clean technology)’ การผลิตเฟฟງาที ไสะอาดจนถึงก น༛ชน༛ พลังงานสงอาทิตยຏ༛พลังงานลม༛หรือพลังงานคลืไน นัๅน༛พืๅนทีไทีไหมาะสม฿นการตัๅงรงงานผลิตเฟฟງาจึง อยู ฿นพืๅนทีไหางเกล༛ช น༛ทะลทราย༛หุบขา༛หรือ กลางมหาสมุทร༛สงผล฿หຌตຌอง฿ชຌสายทีไยาวมากขึๅน฿น การส งพลังงานเปยังชุมชน༛สายเฟที ไยาวท ากับ ป ริม าณทองดงที ไ฿ชຌล ะตຌนท ุนที ไสูงต าม༛ ยกตัวอย างช น༛ครงการ༛IFA2༛ที ไ฿ชຌทองดงถึง༛ 9,000༛ตัน༛฿นการสรຌางระบบชื ไอมต อเฟฟງา ระยะทาง༛240༛กิลมตร༛ระหวางสหราชอาณาจักร ถึงประทศฝรัไงศส༛[1] ดังนัๅนหากจะยึดการผลิตละส งผ าน พลังงานบบดิม༛นอกหนือจากการพัฒนา ทคนลยีสะอาด༛ประชาคมลกยังตຌองตรียมการ จัดหาทองดง฿หຌพียงพอตอความตຌองการ༛มຌ฿น อนาคตจะมีทคนลยีที ไลๅำหนຌากว านีๅ฿นการผลิต เฟฟງา༛ตหากเมสามารถจัดการกับระบบสายสงอัน ยุ งหยิง༛ราคาสูง༛ละยากต อการติดตัๅง฿นพืๅนทีไ ทุรกันดารของการผลิตเดຌ༛กใเมตางกับการตกมຌาตาย ฿นวันทีไรากือบอืๅอมถึงสຌนชัยลຌวนัไนอง การส งพลังงานเฟฟງาบบเรຌสาย༛(Wireless Power Transfer : WPT) หรือระบบถ ายอนพลังงานบบเรຌสาย༛ [2,12-13]༛คือ༛การส งพลังงานจากจุด༛A สู จุด༛B ดยเม อาศัยตัวนำเฟฟງาที ไมนุษยຏสรຌางขึๅนปຓน ตัวชืไอม༛กลาวอยางงายคือ༛฿นระบบจะมีพียงสา 21
หรือชุดส งละรับสัญญาณ༛ดยปราศจากสายเฟ༛ หรือสายคบิล༛ ทคนลยีนีๅ฿ชຌหลักฟຂสิกสຏพืๅนฐานง ายโ༛ เดຌก ༛การปลง༛กระสเฟฟງา༛→༛คลืไน ม หลใกเฟฟງา༛พื ไอส งผ านตัวกลางคือ༛อากาศ༛ ออกเป฿นระยะเกลดยเมตຌองอาศัยสายสง༛มืไอถึง ปลายทางกใจะถูกปลงกลับปຓนกระสเฟฟງาอีก ครัๅงพืไอ฿ชຌงาน รูปทีไ 1 Schematic block diagram of WTP system [3] รูปทีไ 2 Categories of wireless power transfer systems [4] มื ไอหลักการเม ซับซຌอน༛ความทຌาทายรก สำหรับการพัฒนาจึงมุ งเปที ไทคนลยี༛การสง พลังงานบบเรຌสายซึไงมีความตกตางกับการถาย อนขຌอมูลบบเรຌสาย༛ช น༛อินทอรຏนใต༛ตรงทีไ สัญญาณอินทอรຏนใตจะกระจายเปทุกทิศทุกทาง༛ ฿นขณะทีไการสงพลังงานนัๅนตຌองนຌน฿หຌสัญญาณมี ความขຌมขຌน༛ดยควบคุมสัญญาณ฿หຌวิ ไงเป฿น ทิศทางดียว༛มิชนนัๅนระบบจะสูญสียพลังงานปຓน จำนวนมาก༛ทัๅงพลังงานทีไกระจายเปเมวิไงขຌาสูตัว รวบรวมพื ไอปลงกลับปຓนกระสเฟฟງา༛ละ พลังงานจำนวนหนึไงทีไจะสูญสียเปอยูลຌว฿นการ ปลี ไยนปลงจากเฟฟງากระสตรงปຓนคลืไน มหลใกเฟฟງา༛ละปลีไยนจากคลืไนมหลใกเฟฟງา กลับเปปຓนเฟฟງากระสตรงอีกครัๅง༛กลาวคือ༛ตຌน ทางส งพลังงานออกเป༛100%༛ทว าปลายทางรับ ละปลงเป฿ชຌเดຌนຌอยกวา༛100%༛นัไนอง༛[5] อีกหนึไงสิไงทีไถือปຓนความทຌาทายอยางทีไสุด คงหนีเม พຌน༛การสรຌางละพิสูจนຏความมั ไน฿จก สาธารณชน༛วา༛WTP ปຓนทคนลยีทีไปลอดภัยทัๅง ตอมนุษยຏละสิไงวดลຌอม กຌาวพัฒนาของระบบเรຌสาย ปຑจจ ุบันมีหลายบริษัทที ไกำลังพัฒนา ทคนลยีการสงพลังงานบบเรຌสายทีไนาจับตามอง༛ เม ว าจะปຓน༛Wave Inc. จากประทศอมริกา༛, Space Power Technologies จากประทศญี ไปุຆน༛ ละ༛Emrod จากประทศนิวซีลนดຏ༛ดย฿นบรรดา บริษัททีไกลาวมา༛สตารຏทอัพสัญชาตินิวซีลนดຏอยาง༛ Emrod ปຓนหนึไง฿นบริษัททีไคงเมกลาวถึงเมเดຌมืไอ พูดถึงทคนลยี༛WTP นืไองจากปຓนสตารຏทอัพทีไ เดຌรับการสนับสนุนจากทัๅงจากรัฐบาลนิวซีลนดຏ༛, บริษัท༛Powerco ผูຌผลิตเฟฟງา฿หญ ปຓนอันดับ༛2 ของประทศนิวซีลนดຏ༛, องคຏกร༛European Space Agency ละ༛Airbus 22
ทคนลยีของ༛Emrod นัๅน༛฿ชຌสาอากาศ ฿นการส งพลังงานเฟฟງาซึ ไงถูกปลงปຓนคลืไน เมครวฟละถูกบีบจนขຌมขຌนคลຌายลำสงพืไอยิง เปยังจุดรับ༛ดยควบคุมทิศทางของสัญญาณ฿หຌปຓน สຌนตรงทิศทางดียว༛༛༛ติดตัๅงตัวยๅำสัญญาณ༛(relay) ระหว างระยะทางพื ไอกำหนดทิศทางละช วย กระจายสัญญาณเปจนถึงสารับสัญญาณ༛ซึไงตัวรับ สัญญ าณ༛Rectifying Antenna (Rectenna) จ ะ รวบรวมละปลงสัญญาณเมครวฟกลับปຓน เฟฟງากระสตรง༛พื ไอนำเป฿ชຌงาน༛[5-7] ดຌวย ทคนลยีนีๅ༛Emrod ลดการสูญสียละการ กระจายตัวของลำสงเดຌมากกวา༛97% [8] นอกจากนัๅน༛Emrod ยังออกบบระบบ ตรวจจับสิไงปลกปลอมดຌวยลซอรຏ༛ซึไงสามารถ฿ชຌ ระบบอิลใกทรอนิกสຏควบคุมลำสงเดຌอยางมนยำ༛ พื ไอปງองกันสิ ไงขวางกัๅนที ไอาจส งผลต อการสง สัญญาณ༛ชน༛นก༛ดรน༛ครืไองบิน༛มืไอตรวจพบตัว ส งพลังงานจะปຂดการส งก อนที ไสิ ไงปลกปลอมจะ สัมผัสกับลำสง༛ลำสงจึงเมวิไงผานสิไง฿ดนอกจาก อากาศ ดຌวยระบบนีๅ༛Emrod จึงรายงานวาระบบ สงเฟฟງาบบเรຌสายนีๅมีความปลอดภัยสูง༛เมสงผล ต อระบบอากาศยานละสิ ไงมีชีวิตดยฉพาะนก༛ ตางจากสายเฟทีไปຓนทีไทราบกันดีวาปหนึไงเดຌครา ชีวิตนกเปปຓนจำนวนมาก༛[1] ระบบนีๅทำงานเดຌ฿นทุกสภาพอากาศ༛ มຌกระทัไงฝน༛หมอก༛หรือฝุຆนละอองกใสงผลพียง ลใกนຌอย༛สิ ไงที ไระบบนีๅตຌองการมีพียงจุดอຌางอิง สายตาทีไเมมีอะเรมาขวางจากจุดหนึไงเปยังอีกจุด หนึไง༛ซึไงสามารถจัดการเดຌดยการตัๅงสาอากาศขึๅน เปสูงโ༛จึงหมาะทัๅง฿นขตมือง฿หญ༛ชุมชน༛ละ พืๅนทีไหางเกลทุรกันดาร༛เมวาจะปຓนภูมิประทศซึไง มีภูขาสลับซับซຌอนของประทศนิวซีลนดຏ༛หรือ การส งเฟฟງาขຌามทะลของรงเฟฟງาพลังงานลม นอกชายฝຑດง฿นชองคบคุก༛(Cook Strait) ซึไงชืไอม ระหวางกาะหนือละกาะ฿ตຌของนิวซีลนดຏ༛[1] รูปทีไ 3 การส งเฟฟງาบบเรຌสายของ༛Emrod a) Popular Mechanics [7] b) Futoroprossimo [6] c) Emrod [8] 23
มื ไอเม ตຌอง฿ชຌสายเฟทองดง༛ทคนลยี༛ WTP จึงชวยลดตຌนทุนการการผลิตเฟฟງา༛ปຓนมิตร ต อสิ ไงวดลຌอม༛ละพิ ไมอกาส฿นการขຌาถึง พลังงานมຌ฿นจุดบอดที ไสุดทั ไวทุกมุมลก༛รวมถึง การสงพลังงานจากจุดบอดทีไสุดกลับมาสูชุมชน มืองเดຌชนกัน༛ซึไงอยางหลังนีๅตางหากทีไอาจปຓนสิไง ทีไจะพลิกประวัติศาสตรຏของลกเดຌอยางทຌจริง พลังงานสงอาทิตยຏจากอวกาศ༛(Solar Space Base) ความสำคัญของ༛WPT เมพียงตปຓนการ ทดทนระบบครงสรຌางดิมทีไมีอยู฿หຌดีขึๅนทานัๅน༛ ทว านักวิทยาศาสตรຏกำลังดินหนຌาพื ไอ฿ชຌ ทคนลยีนีๅ฿นการปลี ไยนลกเปตลอดกาล༛เม พียงตการพยายามปรับครงสรຌางภาคพลังงานสู พลังงานหมุนวียนที ไอาจเม ทันการต อการยับยัๅง ภาวะลกรຌอน༛มืไอประชากรลกพุงขึๅนตะ༛8,000༛ ลຌานคน༛พียงคผลิตพลังงาน฿หຌพียงพอยังอาจเม สามารถปຓนเปเดຌ༛นาประหลาด฿จทีไหนึไง฿นหนทาง ทีไถูกลือกขึๅนมาพัฒนาพืไอตอบจทยຏนีๅ༛ถูกขียนเวຌ ฿นนิยายวิทยาศาสตรຏชืไอดังของ༛เอซค༛อาซิมอฟ༛ ตัๅงตทศวรรษ༛1940༛฿นรูปของสถานีอวกาศผลิต พลังงาน༛ละส งกลับมายังลกผ านสัญญาณ เมครวฟ༛ การผลิตเฟฟງาพลังงานสงอาทิตยຏบน อวกาศ༛ทำเดຌดยการสงยานอวกาศหรือดาวทียม ที ไติดตัๅงผงซลารຏซลลຏขึๅนเปบนอวกาศ༛ละสง พลังงานที ไผลิตเดຌมายังลก฿นรูปของคลืไน เมครวฟ༛ตัวรับทีไอยูบนลกกใจะทำการปลงคลืไน เมครวฟนัๅนกลับพลังงานเฟฟງา༛กอนจะสงเป฿ชຌ งานตามครงขายระบบเฟฟງาตอเป༛WTP จึงทบ จะปຓนทคนลยีดียวทีไจะทำ฿หຌสิไงนีๅกิดขึๅนเดຌจริง༛ พราะย อมเม มีทาง฿ชຌสายส งเฟฟງาจากอวกาศ กลับมาบนลกเดຌอยางนนอน รูปทีไ 4 Basic principle of Space-based solar power [9] ‘ซลาริส༛(Solaris)’ คือหนึ ไง฿นครงการ รงเฟฟງาพลังงานสงอาทิตยຏบนอวกาศ༛(Spacebased Solar Power Station: SSPS) ซึ ไงกำลังถูก พัฒนาดยองคຏการอวกาศยุรป༛(ESA) ครงการนีๅเดຌ ทำการสงดาวทียมทีไติดตัๅงผงซลารຏซลลຏจำนวน มากขึๅนเปบนอวกาศ༛ดยดาวทียมตละดวงมีกำลัง การผลิตทียบทากับรงเฟฟງาทัไวเปบนลก༛[10] 24
สถาบันทคนลยีคลิฟอรຏนีย༛(Caltech) องกใประสบความสำรใจ฿นการ฿ชຌ༛Space Solar Power Demonstrator’ สงพลังงานเฟฟງาจากผง ซลารຏซลลຏ฿นอวกาศกลับมายังพืๅนผิวลกช นกัน༛ ภาย฿ตຌครงการ༛Microwave Array for Powertransfer Low-orbit Experiment (MAPLE)’ ดย ตัวยานถูกสงขึๅนสูอวกาศมืไอดือนมกราคม༛ปค.ศ.༛ 2023༛ละติดตัๅงอุปกรณຏรับคลื ไนเมครวฟเวຌบน หลังคาของอาคารหຌองปฏิบัติการณຏวิศวกรรมกอรຏ ด อน ล ะบใ ต ตีๅ༛( Gordon and Betty Moore Laboratory of Engineering) ฿นวิทยาขตของ คาลทค༛มืองพซาดีนา༛ประทศสหรัฐอมริกา༛ มืไอหลอด༛LED ซึไงชืไอมอยูกับตัวรับสัญญาณสวาง༛ ความสำรใจที ไกิดขึๅนมิ฿ช พียงค การส งพลังงาน กลับมายังลก༛ทวายังสามารถควบคุมทิศทางเปยัง ตำหนง฿ด༛โ༛บนลกนีๅกใเดຌ༛[5,11] รูปทีไ 5 การติดตัๅงอุปกรณຏรับคลื ไนเมครวฟบน หลังคาของอาคารหຌองปฏิบัติการณຏวิศวกรรมกอรຏ ดอนละบใตตีๅ จะหในวาลกเรຌสายนัๅน༛สรຌางสรรคຏอะเร เดຌมากทบกินจินตนาการของมนุษยຏ༛นอกจาก งินทุนมหาศาล฿นการวิจัยละสรຌางฐานระบบเรຌ สายขึๅนมา฿หมนัๅน༛สิไงสำคัญทีไผูຌพัฒนาทคนลยีนีๅ ตຌองลงรงอยางหนัก༛คือการพัฒนาละพิสูจนຏวา ทคนลยีนีๅเมรบกวนทคนลยีคลืไนอืไน༛โ༛ทีไมีอยู ดิม༛ชน༛ระบบสืไอสาร༛เมสงผลกระทบทางชีวภาพ ตอสิไงมีชีวิตจากคลืไนความถีไละกำลังสงสัญญาณทีไ สูง༛ละมื ไอวันที ไทุกอย างพรຌอมสำหรับความฝຑน อายุ༛140༛ป༛ของทสลา༛วันนัๅนลก฿บนีๅจะหนຌาตา ปຓนอยางเรนะ 25
อกสารอຌางอิง [1]༛GRID by PEA, นิวซีลนดຏริไมสงกระสเฟฟງา บบเรຌสาย༛[ออนเลนຏ].༛2021, หลงทีไมา:https://www.gridmag.co/emrodelectricity/ [3༛ธันวาคม༛2566] [2]༛พิชษฐຏ༛วิสารทพงศຏ.༛(2021, JUL-DEC). “การ ถายอนพลังงานบบเรຌสาย༛A Review of Wireless Power Transfer”,ENGINEERING TRANSACTIONS, VOL. 24, NO.2༛(51):༛162- 169. [3]༛Visvesvaraya Technological University, WIRELESS POWER TRANSMISSION TECHNOLOGY [ออนเลนຏ].༛2021, หลงทีไมา:https://www.slideshare.net/KSuni tha5/presentation-on-technical-seminar [10༛ธันวาคม༛2566] [4]༛Van Mulders, J., et al. (2022).༛Wireless Power Transfer: Systems, Circuits, Standards,and Use Cases”, Sensors (Basel). 22(15):༛5573. [5]༛ศิวดี༛อักษรนำ, ความฝຑน༛100༛ปของทสลา༛ ระบบเฟฟງาเรຌสายกำลังจะกลายปຓนจริง༛ [ออนเลนຏ].༛2022, หลงทีไมา:https://www.posttoday.com/post -next/be-greener/688755༛[3༛ธันวาคม༛2566] [6]༛BrandThink, Startup นิวซีลนดຏจຎง༛สนอ ผนสงเฟฟງาบบเรຌสาย༛[ออนเลนຏ].༛2021, หลงทีไมา:https://www.brandthink.me/cont ent/wireless-electricity [3༛ธันวาคม༛2566] [7]༛CAROLINE DELBERT, The Dawn of Wireless Electricity Is Finally Upon Us. Here's How New Zealand Will Do It. [ออนเลนຏ].༛2021, หลงทีไมา:https://www.popularmechanics.c om/science/a33522699/wirelesselectricity-new-zealand [3༛ธันวาคม༛2566] [8]༛Emrod, Technology [ออนเลนຏ].༛2023, หลงทีไมา:https://emrod.energy/technology // [10༛ธันวาคม༛2565] [9]༛Pallab Ghosh, Esa mulls Solaris plan to beam solar energy from space [ออนเลนຏ].༛ 2022, หลงทีไมา:https://www.bbc.com/news/scien ce-environment-62982113/༛[10༛ธันวาคม༛ 2565] [10]༛PPTV, “รงเฟฟງาพลังงานสงอาทิตยຏบน อวกาศ༛อนาคตดຌานพลังงานของลก༛[ออนเลนຏ].༛ 2022, หลงทีไมา:https://www.pptvhd36.com/news [7༛ธันวาคม༛2565] 26
[11]༛TNN online, ครัๅงรก༛!༛สงพลังงานจากผง ซลารຏซลลຏ฿นอวกาศมายังลก༛[ออนเลนຏ].༛2023, หลงทีไมา:https://www.tnnthailand.com/ne ws/tech/148566/༛[10༛ธันวาคม༛2565] [12]༛Sumi FH, et al. (2018).༛Future with Wireless Power Transfer Technology”, J Electr Electron Syst. 7༛(4)༛:༛1-7. [13]༛Tharindu D., et al. (2017).༛ Simultaneous Wireless Information and Power Transfer (SWIPT): Recent Advances and Future Challenges”, IEEE Communications Surveys & Tutorials : 1-40. ผูຌขียนบทความ : นางสาวฐิฏิมา༛ธนศวรรยຏ ตำหนง༛นักวิทยาศาสตรຏระดับ༛5 ผนกวิคราะหຏนๅำละสารทัไวเป༛ กองคมีวิคราะหຏ༛ฝຆายคมี 27