เตาเผาพลาสติกโดยใช้น้ำในการดักจับมลพิษ

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

มาลินี คงวัฒนานนท์, พิชยา สีแก้ว

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

รุ่งอรุณ ศรีสุธรรม, ศิริพร นามวงษ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนศรีสะเกษวิทยาลัย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ในสภาวการณ์ปัจจุบัน โลกกำลังเผชิญกับปัญหาสิ่งแวดล้อมอย่างหนัก ซึ่งหนึ่งในนั้นคือปัญหามลพิษทางอากาศ สาเหตุหนึ่งของปัญหาเหล่านี้มาจากขยะ ขยะมีหลายประเภทและมีประเภทหนึ่งที่เกิดขึ้นไม่น้อยเลยและยังมีแนวโน้มที่จะเกิดเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ นั่นคือพลาสติก ปัญหาขยะที่มีมากขึ้นนี้มักมาพร้อมกับปัญหาการกำจัดขยะอย่างไม่ถูกวิธี ซึ่งวิธีหนึ่งคือการเผาขยะในที่โล่งแจ้งหรือการเผาโดยไม่มีการควบคุมมลพิษที่เกิดขึ้น โดยถ้าเผาพลาสติกจะทำให้เกิดแก๊สพิษและสารพิษมากมาย ซึ่งนอกจากจะส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมแล้ว ยังส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์ทั้งในระยะสั้นและระยะยาวอีกด้วย การกำจัดขยะโดยวิธีการเผาถือว่าเป็นวิธีที่รวดเร็วแต่ต้องมีการกำจัดมลพิษที่เกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ ผู้จัดทำเลยต้องการที่จะประดิษฐ์เตาเผาพลาสติกซึ่งใช้น้ำในการดักจับแก๊สพิษและฝุ่นละออง โดยมีกระบวนการทำงานคือ เมื่อเผาพลาสติกในเตาเผา จะทำให้เกิดควัน ฝุ่นละออง สารพิษและแก๊สต่างๆ เช่น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ ไดออกซิน ไวนิลคลอไรด์ ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ จะลอยขึ้นมาแล้วลอยไปตามท่อไปยังแท็งก์น้ำ น้ำจะจับตัวกับฝุ่นละอองหรืออนุภาคที่มีขนาดใหญ่ กลายเป็นตะกอนในน้ำ ส่วนแก๊สและสารพิษก็จะละลายน้ำ เมื่อเผาเรื่อยๆ ตะกอนและแก๊สที่ละลายน้ำก็เพิ่มมากขึ้น จนถึงจุดอิ่มตัวซึ่งไม่สามารถละลายได้อีก จึงทำระบบเปลี่ยนน้ำ และเนื่องจากแก๊สที่เกิดขึ้นมากสุดคือแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อละลายน้ำแล้วจะกลายเป็นกรดคาร์บอนิกและจะทำให้ค่า pH ของน้ำลดลง จึงอาศัยการเปลี่ยนแปลงของค่า pH ของสารละลายนี้ในการคำนวณหาปริมาณกรดคาร์บอนิกที่ละลายอยู่ในน้ำ เมื่อติดเซนเซอร์วัดค่า pH ของสารละลายและเซนเซอร์อ่านค่า pH ได้ระดับหนึ่งซึ่งก็คือสารละลายนั้นอิ่มตัวแล้ว ระบบจะสั่งการให้เปิดท่อน้ำและน้ำจะไหลมายังถังเก็บน้ำ ท่อน้ำก็จะปิด หลังจากนั้นระบบจะสั่งการให้เครื่องปั๊มน้ำทำงาน เพื่อที่จะให้น้ำใหม่ไหลเข้ามาบริเวณแท็งก์น้ำเพื่อใช้งานต่อไป ในการตรวจสอบกระบวนการทำงานของเตาเผานี้ จะทดสอบอยู่ 4 อย่างคือ ทดสอบแก๊สที่รั่วไหลออกจากเตาเผา ทดสอบความสามารถในการดักจับมลพิษของน้ำ ทดสอบกระบวนการทำงานของระบบการเปลี่ยนน้ำ และสุดท้ายคือทดสอบการทำงานของเทอร์โมอิเล็กทริกส์ โดยจะทำการวัดค่าตัวแปรคือ ปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่ลอยออกมาจากเตาเผา ปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นในเตาเผา ค่า pH ของน้ำ ความร้อนที่เกิดขึ้นในเตาเผา และปริมาณกระแสไฟฟ้าที่กักเก็บได้ในแบตเตอรี่ สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจากการเผาจะถูกนำไปกำจัด โดยขี้เถ้าจะนำไปใช้เป็นส่วนผสมในการทำวัสดุปูพื้นถนน ส่วนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในน้ำ จะเติมแคลเซียมออกไซด์ลงไป เพื่อไปทำปฏิกิริยากับกรดคาร์บอนิก แล้วเกิดผลิตภัณฑ์เป็นแคลเซียมคาร์บอเนตและน้ำ หลังจากนั้นจึงใช้ตะแกรงเพื่อกรองแคลเซียมคาร์บอเนตและฝุ่นละอองที่ตกตะกอนในน้ำออกดังนั้นการเผาที่เกิดขึ้นในเตาเผานี้จะไม่มีการปล่อยมลพิษออกสู่บรรยากาศ และมีการกำจัดหรือใช้ประโยชน์จากผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น ทำให้ไม่หลงเหลือสิ่งที่สร้างปัญหาแก่สิ่งแวดล้อมอีกต่อไป