ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก หรือ PM2.5 กลายเป็นหนึ่งในประเด็นด้านสิ่งแวดล้อมที่ถูกจับตามองมากที่สุดของโลก รวมถึงประเทศไทยที่ต้องเผชิญกับสถานการณ์ฝุ่นสะสมในหลายพื้นที่ โดยเฉพาะในฤดูแล้งที่การเผาชีวมวล การจราจร และสภาพอากาศ ส่งผลให้ค่าฝุ่นพุ่งสูงและกระทบต่อสุขภาพของประชาชน

ที่จังหวัดนครพนม กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนครพนมกำลังพัฒนา “สถานีตรวจวัดคุณภาพอากาศ” เพื่อสร้างฐานข้อมูลฝุ่นในพื้นที่อย่างเป็นระบบ พร้อมเปิดโอกาสให้ประชาชนสามารถเข้าถึงข้อมูลคุณภาพอากาศได้อย่างใกล้ชิดมากขึ้น

งานวิจัยดังกล่าว นำโดย ดร.อภิรักษ์ ทูลธรรม นักวิจัยจากวิทยาลัยเทคโนโลยีอุตสาหกรรมศรีสงคราม มหาวิทยาลัยนครพนม ซึ่งกำลังพัฒนาสถานีตรวจวัดฝุ่น PM2.5 ในรูปแบบ “Low-cost Sensor” หรือเซ็นเซอร์ต้นทุนต่ำ แต่ยังคงมีความแม่นยำสูง เพื่อนำไปติดตั้งในพื้นที่สำคัญของจังหวัด

ดร.อภิรักษ์ อธิบายว่า PM2.5 คือฝุ่นละอองขนาดเล็กมากที่มีขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน เล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ประมาณ 20 เท่า จึงสามารถลอยอยู่ในอากาศได้นาน และเข้าสู่ระบบทางเดินหายใจได้ลึกถึงถุงลมปอด

“PM2.5 คือฝุ่นขนาดเล็กมาก เล็กกว่าเส้นผมประมาณ 20 เท่า ความน่ากลัวของมันคือสามารถลอยอยู่ในอากาศได้นาน เมื่อเราหายใจเข้าไป ฝุ่นสามารถผ่านหลอดลมไปถึงถุงลมในปอด และบางส่วนเข้าสู่กระแสเลือดได้ นี่คือสิ่งที่ทำให้ปัญหานี้น่ากังวลมาก”

จากความเสี่ยงดังกล่าว ทีมนักวิจัยจึงมองว่าประชาชนควรมีเครื่องมือที่ช่วยให้รับรู้สถานการณ์คุณภาพอากาศในพื้นที่ของตนเองได้อย่างใกล้ชิด โดยทั่วไปเครื่องตรวจวัดฝุ่นมาตรฐานที่ใช้ในระดับสากลมีราคาค่อนข้างสูง จึงมีการใช้งานเพียงไม่กี่จุดในแต่ละจังหวัด ทีมนักวิจัยจึงเลือกพัฒนาเซ็นเซอร์ต้นทุนต่ำที่ยังคงให้ค่าการวัดที่แม่นยำ

“เราเลือกพัฒนาในรูปแบบ Low-cost Sensor เพื่อให้ต้นทุนอยู่ในระดับที่หน่วยงานท้องถิ่นหรือชุมชนสามารถเข้าถึงได้ หลักการวัดทั่วไปใช้การกระเจิงของแสง แต่เราพัฒนาเพิ่มโดยใช้เทคโนโลยี Laser Scattering หรือการใช้แสงเลเซอร์ ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำของการตรวจวัด”

ระบบดังกล่าวทำให้สามารถควบคุมงบประมาณของเครื่องตรวจวัดให้อยู่ในระดับ “หลักหมื่นบาท” ขณะเดียวกันยังสามารถให้ค่าที่มีความละเอียดและเชื่อถือได้ นอกจากการวัดค่าฝุ่นแล้ว สิ่งสำคัญอีกประการคือการทำให้ข้อมูลเหล่านั้นสามารถเข้าถึงได้ ทีมวิจัยจึงนำเทคโนโลยี Internet of Things (IoT) มาใช้ โดยเครื่องตรวจวัดจะส่งข้อมูลขึ้นไปยังเซิร์ฟเวอร์กลางทุกครั้งที่มีการตรวจวัด เพื่อเก็บเป็นฐานข้อมูล

“ทุกครั้งที่เครื่องทำงาน ข้อมูลจะถูกส่งขึ้นไปเก็บในเซิร์ฟเวอร์ กลายเป็น Data Set ซึ่งนักวิจัยสามารถนำไปใช้ต่อยอด เช่น การพยากรณ์แนวโน้มฝุ่นในอีก 2-3 วันข้างหน้า หรือวิเคราะห์แนวทางการป้องกันในอนาคต”

ขณะเดียวกัน ข้อมูลอีกส่วนหนึ่งจะถูกนำไปแสดงผลแบบเรียลไทม์ผ่านแดชบอร์ด เพื่อให้ประชาชนหรือกลุ่มเสี่ยงสามารถติดตามสถานการณ์ได้ทันที อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยระบุว่าการเผยแพร่ข้อมูลต่อสาธารณะต้องมีการจัดรูปแบบให้เหมาะสม เนื่องจากค่าฝุ่นที่วัดได้แบบ “เรียลไทม์” อาจมีความผันผวนสูง ต่างจากค่ามาตรฐานที่ใช้แจ้งเตือนประชาชนซึ่งเป็นค่าเฉลี่ย 24 ชั่วโมง

“ค่าที่เราวัดได้เป็นค่าจริง ณ ขณะนั้น แต่ค่าที่ใช้แจ้งเตือนในระบบ AQI จะเป็นค่าเฉลี่ย 24 ชั่วโมง หากประชาชนเห็นค่าเรียลไทม์โดยไม่มีความเข้าใจ อาจทำให้เกิดความตื่นตระหนกได้ ดังนั้นเราจึงต้องพัฒนาแดชบอร์ดให้เข้าใจง่ายก่อน”

ก่อนหน้านี้ในปี 2568 ทีมวิจัยได้ทดลองติดตั้งสถานีตรวจวัดต้นแบบบริเวณ ลานพญานาคริมแม่น้ำโขง และเปรียบเทียบกับสถานีตรวจวัดของกรมควบคุมมลพิษที่สถานีอุตุนิยมวิทยานครพนม ผลการทดลองพบว่า แม้ค่าฝุ่นจะมี “แนวโน้มขึ้นลงไปในทิศทางเดียวกัน” แต่ค่าตัวเลขที่วัดได้มีความแตกต่างกัน เนื่องจากปัจจัยด้านภูมิประเทศและสภาพแวดล้อม

“ลักษณะพื้นที่มีผลมาก เช่น พื้นที่แอ่ง การระบายอากาศ ความหนาแน่นของกิจกรรมในพื้นที่ ทำให้ค่าฝุ่นแต่ละจุดไม่เท่ากัน แอปที่เราใช้ดูค่าฝุ่นทั่วไปมักเป็นค่าภาพรวมของประเทศ แต่ไม่ได้สะท้อนค่าที่แท้จริงของแต่ละพื้นที่”

ด้วยเหตุนี้ การเพิ่มจำนวนสถานีตรวจวัดจึงเป็นสิ่งสำคัญ เพราะจะช่วยให้เห็นภาพข้อมูลเชิงพื้นที่ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น ซึ่งในปี 2569 ทีมนักวิจัยได้รับทุนสนับสนุนจากกองทุนส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (FF) เพื่อพัฒนาระบบตรวจวัดในระดับพื้นที่ โดยมีแผนติดตั้งสถานีตรวจวัดทั้งหมด 5 จุด ประกอบด้วยพื้นที่นำร่อง 4 อำเภอ ได้แก่ อ.บ้านแพง อ.ท่าอุเทน อ.เมืองนครพนม และ อ.ธาตุพนม ซึ่งเป็นพื้นที่แนวชายแดนริมแม่น้ำโขง และอีก 1 จุดจะติดตั้งที่ อ.ศรีสงคราม เพื่อใช้เป็นพื้นที่เปรียบเทียบข้อมูล

“เราต้องการดูว่าฝุ่น PM2.5 ที่เกิดขึ้นมาจากอะไรบ้าง เป็นการเผาชีวมวลอย่างเดียวหรือไม่ หรือมีปัจจัยจากกิจกรรมอื่น รวมถึงฝุ่นข้ามแดนจากประเทศเพื่อนบ้าน”

สถานีตรวจวัดใหม่ยังจะเพิ่มความสามารถในการตรวจวัดฝุ่นชนิดอื่น ๆ ได้แก่ PM10 และ PM1 รวมถึงเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ความชื้น ความเร็วลม และทิศทางลม เพื่อวิเคราะห์ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการเกิดฝุ่นได้ครบถ้วนมากขึ้น ซึ่งในระยะยาว ทีมวิจัยมองว่าฐานข้อมูลคุณภาพอากาศในระดับพื้นที่จะเป็นเครื่องมือสำคัญในการกำหนดนโยบายด้านสิ่งแวดล้อม หากมีข้อมูลจากหลายจุดทั่วจังหวัด หน่วยงานท้องถิ่นจะสามารถวิเคราะห์แหล่งกำเนิดฝุ่นได้แม่นยำขึ้น และออกมาตรการป้องกันหรือแจ้งเตือนประชาชนได้ทันท่วงที

“ถ้าเราไม่มีข้อมูลของแต่ละพื้นที่ เราจะไม่รู้เลยว่าฝุ่นเกิดจากจุดไหน การมีสถานีตรวจวัดหลายจุดจะช่วยให้เราเห็นภาพจริงของปัญหา และสามารถนำข้อมูลไปใช้กำหนดนโยบายหรือมาตรการป้องกันได้”

แม้ในอนาคตการพัฒนาแอปพลิเคชันสำหรับประชาชนจะเป็นไปได้ แต่ทีมนักวิจัยมองว่าขั้นตอนสำคัญที่สุดในเวลานี้ คือการสร้างเครือข่ายสถานีตรวจวัดที่มีมาตรฐานและครอบคลุมพื้นที่ก่อน

“ในอนาคตการทำแอปสามารถทำได้ แต่ตอนนี้เราต้องมีสถานีตรวจวัดที่ได้มาตรฐานและกระจายครอบคลุมทั้งจังหวัดก่อน เมื่อฐานข้อมูลพร้อมแล้ว การพัฒนาระบบให้ประชาชนเข้าถึงก็จะเกิดขึ้นตามมา”

ปัญหาฝุ่นที่กลายเป็นความท้าทายของหลายพื้นที่ งานวิจัยของมหาวิทยาลัยนครพนมจึงเป็นอีกก้าวสำคัญของการใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อสร้างระบบข้อมูลที่จะช่วยให้ประชาชนรับรู้และรับมือกับปัญหาคุณภาพอากาศได้อย่างเท่าทันในอนาคต

ภาพ/ข่าว/บทความ : พัฒนะ พิมพ์แน่น