5 เทคโนโลยีรับมือน้ำมันรั่วลงทะเล

เหตุการณ์น้ำมัน 20-50 ตัน รั่วไหลจากท่อใต้ทะเลสู่ทะเลอ่าวไทย บริเวณมาบตาพุด จังหวัดระยอง ในวันที่ 25 ม.ค. 2565 ที่ผ่านมา นั้นไม่ใช่เรื่องเล่นๆแม้แต่น้อย เพราะน้ำมันที่รั่วไหลนั้นมีปริมาณมาก แถมยังเป็นเหตุการณ์น้ำมันรั่วลงทะเลไทยครั้งที่ 2 ของปี (ทั้งๆที่ยังไม่ทันพ้นเดือนมกราคม 2022!) ต่อจากเหตุการณ์เรือบรรทุกน้ำมันอับปางใกล้ปากน้ำชุมพร ไม่ใช่แค่ทะเลไทยที่โชคร้ายเจออุบัติเหตุเหล่านี้ จากสถิติของโลกแสดงให้เห็นว่าในสิบปีที่ผ่านมา ทะเลโลกต้องรับน้ำมันรั่วขนาดกลาง (ตั้งแต่ 7 ตันขึ้นไป) เฉลี่ยถึง 5 ครั้งต่อปี [1] โดยอุบัติเหตุน้ำมันรั่วลงทะเลที่ยิ่งใหญ่ที่สุดนั่นคือ เหตุระเบิดบนแท่นขุดน้ำมัน Deepwater Horizon ของ BP ซึ่งปล่อยน้ำมันรั่วไหลลงในอ่าวเม็กซิโก สหรัฐอเมริกา มากกว่า 6 แสนตัน [2]

ถึงแม้เราจะยังป้องกันอุบัติเหตุน้ำมันรั่วไม่ได้ 100% (และคงยังต้องระวังกันต่อไปจนกว่าเราจะเลิกใช้น้ำมัน) แต่เราสามารถถอดบทเรียนการจัดการน้ำมันรั่วได้ เพื่อลดผลกระทบต่อระบบนิเวศทางทะเลและชายฝั่งให้ได้มากที่สุด ในบทความนี้เราจะมาดูกันว่า เทคโนโลยีในการจัดการน้ำมันรั่วไหลที่ยอดนิยม 5 อันดับ นั้นมีอะไรบ้าง และมีหลักการอย่างไร

 

1 – ทุ่นลอยน้ำล้อมน้ำมัน (oil boom)


เนื่องจากน้ำมันมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ น้ำมันที่หกลงในทะเลจะลอยอยู่บนผิวน้ำ วิธีจัดการที่ดีที่สุดและต้องทำให้ไวที่สุด คือการใช้ทุ่นลอยน้ำล้อมน้ำมันไว้ เป็นกำแพงกักน้ำมันไม่ให้ขยายเป็นวงกว้าง รวมถึงใช้เรือลากกวาดน้ำมันให้มากองรวมกันเพื่อจัดการต่อด้วยวิธีอื่นได้ง่ายขึ้น ดังแสดงในรูปถ่ายทางอากาศจากเหตุการณ์แท่นน้ำมัน Deepwater Horizon ระเบิด โดยทุ่นลอยน้ำมันจะมีประโยชน์มากที่สุดหากน้ำมันที่หกนั้นอยู่ในบริเวณจำกัด
2 – เครื่องสูบ/ช้อนน้ำมัน (skimmer)

เมื่อกักเก็บน้ำมันไว้ในทุ่นได้แล้ว น้ำมันจะถูกสูบออกจากผิวน้ำด้วยเครื่องมือที่เรียกว่า skimmer ซึ่งมีหน้าตาหลากหลายรูปแบบ [3] อาทิ weir skimmer (ภาพบน) ซึ่งคือบ่อดักน้ำมันพร้อมเครื่องสูบ โดยที่บ่อดักน้ำมันจะมีการปรับระดับความสูงด้วยทุ่นลอยที่ยึดอยู่ (ทุ่นสีส้มๆในรูป) เพื่อให้ตัวเครื่องดูดเฉพาะน้ำมันที่อยู่บนผิวน้ำชนิดถัดไปคือ oleophilic skimmer (ภาพล่าง) ซึ่งทำงานคล้ายๆกับลูกกลิ้งดูดฝุ่น คือมีแกนหมุนที่พันไว้ด้วยวัสดุที่ชอบดักจับน้ำมัน ซึ่งเมื่อดูดซับน้ำมันออกจากผิวน้ำแล้ว น้ำมันจะถูกรีดออกเข้าถังเก็บน้ำมันได้อีกชนิดหนึ่งคือ suction skimmer ซึ่งทำงานคล้ายกับเครื่องดูดฝุ่นตามบ้านเรือน คือ ดูดน้ำมันเข้าสู่ถังกักเก็บโดยตรง[3] https://www.cleanupoil.com/oil-skimmer/
3 – สารกระจายน้ำมัน (oil dispersant)

เมื่อเกิดเหตุน้ำมันรั่วไหลขึ้น เราจะเห็นว่าน้ำมันจะแยกออกจากชั้นน้ำเนื่องจากน้ำมันเป็นสารไม่มีขั้วในขณะที่น้ำเป็นสารมีขั้ว จึงไม่ผสมกัน การโปรยสารกระจายน้ำมันซึ่งเป็นสารลดแรงตึงผิวลงไปบนผิวน้ำ (ในภาพ เครื่องบินกำลังโปรย dispersant ลงไปเหนือคราบน้ำมันในอ่าวเม็กซิโก) จะทำให้น้ำมันแตกตัวเป็นหยดเล็กๆ หลักการคล้ายๆ กับน้ำยาล้างจานที่ทำให้ไขมันบนจานแตกตัวและละลายในน้ำได้ เมื่อน้ำมันแตกตัวเป็นหยดเล็กๆ ก็จะตกลงในน้ำ เพื่อให้จุลชีพต่างๆ ที่มีอยู่ในธรรมชาติทำหน้าที่ย่อยสลายน้ำมันเหล่านี้ต่อไป
4 – วัสดุดูดซับ (absorbent)

วัสดุดูดซับมีหลากหลายชนิด ทั้งที่ทำจากวัสดุธรรมชาติ เช่น พีทมอส วัสดุคาร์บอน ดิน ซึ่งสามารถดูดซับน้ำมันได้ 3-20 เท่าของน้ำหนักวัสดุ หรือวัสดุสังเคราะห์ เช่น โพลียูรีเทน โพลีเอธิลีน ซึ่งสามารถดูดซับน้ำมันได้ถึง 70 เท่าของน้ำหนักวัสดุ วัสดุดูดซับที่ดีจะต้องมีรูพรุนสูง และชอบจับกับน้ำมัน แต่ไม่ชอบน้ำ มักใช้ในกรณีที่เกิดเหตุน้ำมันรั่วไหลปริมาณไม่มาก หรือใช้ในกรณีเก็บกวาดเศษน้ำมันที่เหลือหลังจากการดักเก็บน้ำมันที่รั่วไหลด้วยวิธีอื่นจนหมดแล้ว ตัวอย่างเช่น การใช้แผ่นดูดซับเพื่อเก็บกวาดน้ำมันจากชายหาดอ่าวพร้าว เกาะเสม็ด ในปี 2013 (ดังภาพ) [4] หรือการใช้กากชานอ้อยผสมกับผมมนุษย์ (ที่ชาวเมืองบริจาคให้) ในการดูดน้ำมันจากเหตุการณ์เรือขนน้ำมันสัญชาติญี่ปุ่นล่มที่หมู่เกาะมอริเชียส ในมหาสมุทรอินเดียตะวันตกเฉียงใต้ ในปี 2020 [5] ซึ่งจากการวิจัยพบว่า ผมมนุษย์เนี่ย มีความสามารถในการดูดซับไขมันได้ดีกว่าวัสดุดูดซับทางการค้าอย่างมีนัยสำคัญ! [6][4] https://mgronline.com/around/detail/9560000093814
[5] https://www.dw.com/…/california-oil-spill…/a-48095315
[6] https://www.mdpi.com/2076-3298/7/7/52/htm
5 – การเผา (In situ burning)

ในกรณีที่เกิดการรั่วไหลของน้ำมันในแหล่งที่ห่างไกล โดยเฉพาะการรั่วไหลอย่างรวดเร็วที่ไม่อาจควบคุมได้ วิธีที่เหมาะสมที่สุด อาจจะเป็นการเผาน้ำมันทิ้งไป แต่การเผานั้นมีหลายปัจจัยที่ต้องคำนึงถึง เช่น ความเร็วลม ชนิดของน้ำมัน และการปล่อยมลพิษจากการเผาไหม้สู่อากาศ ในกรณี Deepwater Horizon ที่น้ำมันมีการรั่วไหลอย่างรวดเร็วเป็นวงกว้าง การเผาจึงเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดที่จะต่อกรกับวิกฤตินั้นได้นอกจาก 5 เทคโนโลยีหลักๆ ที่เรานำมาเล่าให้ฟังแล้ว ยังมีทางเลือกอื่นๆ อีก เช่น การบำบัดทางชีวภาพ โดยการเติมจุลชีพเพื่อช่วยเร่งการย่อยสลายน้ำมัน การใช้น้ำร้อนความดันสูงฉีดไล่ การใช้แรงงานคนเก็บกวาด หรือการปล่อยให้น้ำมันย่อยสลายไปตามธรรมชาติ ทั้งนี้ ยังไม่มีเทคนิคใดๆ ที่สามารถจัดการกำจัดน้ำมันรั่วได้ 100% โดยไม่เหลือผลข้างเคียง และเทคนิคต่างๆ เหล่านี้ล้วนต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญในการประเมินสถานการณ์เพื่อเลือกเทคโนโลยีที่เหมาะสม และยังต้องใช้ทรัพยากรมหาศาลในการจัดการอีกด้วยหากน้ำมันไม่รั่วไหลเลยคงจะดีที่สุด หรือค่อยๆ เปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยีพลังงานสะอาดจากงานวิจัยของพวกเรา ติดตามเรื่องราวอัพเดทข่าวสารวงการพลังงานและสิ่งแวดล้อมได้ในตอนหน้า 

เรียบเรียงโดย ดร.บุญรัตน์ รุ่งทวีวรนิตย์
บรรณาธิการ ดร.ปองกานต์ จักรธรานนท์

โพสต์ที่คุณน่าจะสนใจ

CCUS เทคโนโลยีกำจัดคาร์บอน สู่ทางรอดของประเทศไทย?

สวัสดีปีใหม่ 2567 ผู้อ่านทุกท่าน ปีเก่าผ่านไปปีใหม่เข้ามาพร้อมกับความท้าทายโจทย์ใหญ่โจทย์เดิม คือ สภาวะโลกร้อน ที่ทำให้เกิดสภาพอากาศแปรปรวน อันส่งผลกระทบต่อชีวิตมนุษย์และระบบนิเวศของโลก สภาวะโลกร้อนนี้มีสาเหตุหลักมาจากกิจกรรมของมนุษย์ที่เพิ่มปริมาณก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศ โดยก๊าซเรือนกระจกหลักก็คือคาร์บอนไดออกไซด์

CARBANO เทคโนโลยีผลิตถ่านกัมมันต์ประสิทธิภาพสูงจากวัสดุคาร์บอน

ประเทศไทยขึ้นชื่อว่าเป็นประเทศแห่งอุตสาหกรรมเกษตรและมีวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่มากมายหลายหลาก การนำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงจึงเป็นหนึ่งในแนวคิดสำคัญที่จะช่วยเพิ่มรายได้ให้กับอุตสาหกรรมเกษตรของประเทศไทย หนึ่งในผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงที่สามารถผลิตได้จากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร คือ ถ่านกัมมันต์ (activated carbon) ซึ่งเป็นถ่านที่มีรูพรุนปริมาณมาก สามารถนำไปใช้ดูดซับและกำจัดสิ่งปนเปื้อนเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่สะอาดเหมาะกับการนำไปใช้อุปโภคและบริโภคในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น

รางวัลโนเบล สาขาเคมี 2023 ผู้ปลูกควอนตัมดอทส์ เมล็ดพันธุ์แห่งวงการนาโนเทคโนโลยี

รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2023 ได้มอบรางวัลให้กับการค้นพบและการพัฒนาควอนตัมดอทส์(Quantum Dots, QTDs) หรือ “จุดควอนตัม” ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กมากในระดับ 1-10 นาโนเมตร

รู้จักกับ “ลิกนิน” สารธรรมชาติที่แสนจะไม่ธรรมดา

ลิกนิน (Lignin) เป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติ ที่สามารถพบได้ในพืชทั่วไปสูงถึง 30% ทำหน้าที่เปรียบเสมือนกาวประสานช่วยยึดโครงสร้างพืชให้มีความแข็งแรง นอกจากนี้ยังช่วยลดการระเหยของน้ำ และช่วยป้องกันการถูกทำลายของเนื้อเยื่อจากจุลินทรีย์ได้อีกด้วย ลิกนินมีโครงสร้างแบบอะโรมาติก (Aromatic

หมวดหมู่

โพสต์ยอดนิยม

Nobel Prize in Chemistry 2022

พันธะเคมี ว่าง่ายๆ ก็คือแรงที่เชื่อมต่ออะตอมต่างๆ เข้าด้วยกันให้เกิดเป็นโมเลกุลที่มีคุณสมบัติหลากหลาย การสร้างพันธะเคมี จึงเป็นเครื่องมือสำคัญที่นักเคมีใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีต่างๆ ที่ใช้ประโยชน์ได้ในชีวิตประจำวัน ตัวอย่างเช่น กาวตราช้าง ที่ตอนอยู่ในหลอดเป็นของเหลวใส

นาโนสารสนเทศและปัญญาประดิษฐ์ ใน ยุค Web 3.0

เราคงคุ้นเคยกับคำว่า ปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI เป็นอย่างดี ว่าจะมาช่วยมนุษย์ทำงาน คิดวิเคราะห์ข้อมูล และช่วยในการตัดสินใจ ทำให้เราทำงานได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น เนื่องจาก

การคำนวณเคมีเชิงคอมพิวเตอร์ภายใต้กลุ่มวิจัย NCAS (ตอนที่ 1)

การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีใหม่ๆ เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการเคมี โดยหลักการนั้นไม่ต่างจากการออกแบบรถยนต์ ที่ต้องอาศัยความรู้ความเข้าใจเชิงลึกเกี่ยวกับการทำงานของเครื่องยนต์ แต่ในกรณีของตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี เครื่องยนต์กลไกที่เป็นหัวใจของการเกิดปฏิกิริยานั้น เป็นผลมาจากแรงอันตรกิริยาที่เป็นแรงดูดหรือแรงผลักระหว่างพื้นผิวของตัวเร่งและโมเลกุลของสาร ซึ่งปรากฎการณ์ดังกล่าวนั้นเกิดขึ้นในระดับนาโนเมตรหรือเล็กกว่า การวิเคราะห์วัสดุที่มาตราส่วนดังกล่าวนั้นมีความซับซ้อนและมักมีข้อกำจัดด้านเครื่องมือ หรือในบางกรณีสมบัติที่สำคัญนั้นยังไม่สามารถวัดได้โดยเครื่องมือที่มีอยู่ในปัจจุบัน

โพสต์ล่าสุด

CCUS เทคโนโลยีกำจัดคาร์บอน สู่ทางรอดของประเทศไทย?

สวัสดีปีใหม่ 2567 ผู้อ่านทุกท่าน ปีเก่าผ่านไปปีใหม่เข้ามาพร้อมกับความท้าทายโจทย์ใหญ่โจทย์เดิม คือ สภาวะโลกร้อน ที่ทำให้เกิดสภาพอากาศแปรปรวน อันส่งผลกระทบต่อชีวิตมนุษย์และระบบนิเวศของโลก สภาวะโลกร้อนนี้มีสาเหตุหลักมาจากกิจกรรมของมนุษย์ที่เพิ่มปริมาณก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศ โดยก๊าซเรือนกระจกหลักก็คือคาร์บอนไดออกไซด์

CARBANO เทคโนโลยีผลิตถ่านกัมมันต์ประสิทธิภาพสูงจากวัสดุคาร์บอน

ประเทศไทยขึ้นชื่อว่าเป็นประเทศแห่งอุตสาหกรรมเกษตรและมีวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่มากมายหลายหลาก การนำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงจึงเป็นหนึ่งในแนวคิดสำคัญที่จะช่วยเพิ่มรายได้ให้กับอุตสาหกรรมเกษตรของประเทศไทย หนึ่งในผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงที่สามารถผลิตได้จากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร คือ ถ่านกัมมันต์ (activated carbon) ซึ่งเป็นถ่านที่มีรูพรุนปริมาณมาก สามารถนำไปใช้ดูดซับและกำจัดสิ่งปนเปื้อนเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่สะอาดเหมาะกับการนำไปใช้อุปโภคและบริโภคในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น

รางวัลโนเบล สาขาเคมี 2023 ผู้ปลูกควอนตัมดอทส์ เมล็ดพันธุ์แห่งวงการนาโนเทคโนโลยี

รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2023 ได้มอบรางวัลให้กับการค้นพบและการพัฒนาควอนตัมดอทส์(Quantum Dots, QTDs) หรือ “จุดควอนตัม” ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กมากในระดับ 1-10 นาโนเมตร