อุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับ Hazardous area MO Memoir : Saturday 20 July 2567

การเปิด/ปิด/กำลังทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ อาจก่อให้เกิดความร้อนที่ตัวอุปกรณ์ (เช่นมอเตอร์ไฟฟ้าจะร้อนขึ้นเมื่อทำงาน) และประกายไฟ (เช่นตอนที่เปิด-ปิดสวิตช์ไฟ หรือตัวอุปกรณ์มีความบกพร่อง) ที่สามารถจุดระเบิดส่วนผสมของเชื้อเพลิง (ถ้ามีการรั่วไหลออกมา) และอากาศได้ ด้วยเหตุนี้เพื่อความปลอดภัยในการทำงาน อุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ที่ใช้งานใน Hazardous area จึงจำเป็นต้องได้รับการออกแบบเป็นพิเศษ หรือการป้องกันเป็นพิเศษ เพื่อไม่ให้เป็นต้นตอของการจุดระเบิดได้ ส่วนที่ว่าความพิเศษจะมีมากน้อยแค่ไหน ก็ขึ้นอยู่กับว่าพื้นที่ที่นำอุปกรณ์นั้นไปใช้งานมีความเสี่ยงที่จะเกิดอันตรายมากน้อยแค่ไหน

มาตรฐาน วสท. 022015-22 "การติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย : บริเวณอันตราย พ.ศ. 2564" ข้อ 7.2.7 ระบุเทคนิคป้องกันสำหรับบริภัณฑ์ไฟฟ้าและบริภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ในบริเวณอันตรายไว้ 11 เทคนิค (อันที่จริงมันมีข้อที่ 12 อีก เพียงแต่ข้อนี้กล่าวว่า "เทคนิคป้องกันอื่น" เรียกว่าเปิดช่องไว้สำหรับเทคนิคที่อาจเกิดขึ้นใหม่ในอนาคตก็ได้) แต่ในวันนี้จะกล่าวถึงแค่บางเทคนิค ส่วนจะเลือกใช้เทคนิคใดได้นั้นก็ขึ้นอยู่กับตัวอุปกรณ์และความเสี่ยงของพื้นที่ที่นำอุปกรณ์ไปใช้ รายละเอียดตรงนี้มีกล่าวไว่ในมาตรฐาน วสท. 022015-22

รูปที่ ๑ ตัวอย่างเครื่องวิเคราะห์แก๊ส (Gas Chromatograph - GC) สำหรับใช้ในพื้นที่อันตราย เครื่อง GC จะติดตั้งในตู้ปิดผนึกและมีการใช้อากาศหรือแก๊สเฉื่อยสร้างความดันบวกภายใน

๑. ไล่อากาศและอัดแรงดัน (Purged and Pressurized)

วิธีการนี้ใช้การบรรจุอุปกรณ์ในโครงสร้างปิดผนึกหรืออาคาร โดยมีการสร้างความดันบวกในโครงสร้างหรืออาคารนั้นให้สูงกว่าภายนอก เพื่อป้องกันไม่ให้แก๊สเชื้อเพลิงนั้นสามารถรั่วไหลเข้าไปถึงตัวอุปกรณ์ที่อยู่ข้างในและจุดระเบิดได้

ตัวอย่างเช่นเราอาจต้องการวัดความเข้มข้นของสารต่าง ๆ ในระบบด้วยเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟ (Gas Chromatograph - GC) เพื่อที่จะลด delay time ของการวิเคราะห์จึงจำเป็นต้องติดตั้งตัวอุปกรณ์ไว้ใกล้กับตำแหน่งที่ต้องการวิเคราะห์ เพื่อที่จจะให้ท่อเก็บตัวอย่างที่ต่อออกมาจากระกวนการผลิตมาเข้าเครื่องวิเคราะห์มีระยะทางสั้นที่สุด ในการนี้ก็ต้องใช้การสร้างอาคารสำหรับติดตั้งเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟไว้ให้ใกล้กับจุดเก็บตัวอย่าง โดยตัวอาคารจะมีการใช้อากาศบริสุทธิ์อัดเข้ามาภายในให้รั่วไหลออกไปภายนอก

แต่ถ้าเป็นตัวอุปกรณ์ที่ไม่ใหญ่มากและมีไม่กี่ชิ้น อาจใช้การบรรจุตัวอุปกรณ์ในโครงสร้างที่ปิดผนึกและใช้อากาศหรือแก๊สเฉื่อยสร้างความดันภายในเพื่อให้อากาศหรือแก๊สเฉื่อยนั้นรั่วไหลออกภายนอก (รูปที่ ๑)

๒. ปิดผนึกอย่างแน่นหนา (Hermetically Sealed)

วิธีการนี้คล้าย ๆ กับวิธีการแรก เพียงแต่อาศัยเพียงแค่การปิดผนึกรอยต่อต่าง ๆ แบบที่แก๊สภายนอกไม่สามารถรั่วไหลเข้าไปข้างใน ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีการป้อนอากาศหรือแก๊สเฉื่อยเข้าไปเลี้ยงตลอดเวลา

มาตรฐาน IEC 60050 ให้คำจำกัดความของ Hermeticallly sealed device ไว้ดังนี้

426-13-05 hermetically-sealed device “nC”

device which is so constructed that the external atmosphere cannot gain access to the interior and in which the seal is made by fusion, for example by soldering, brazing, welding or the fusion of glass to metal

๓. บริภัณฑ์ทนระเบิด (Explosion Proof Equipment)

คำว่า "Explosion proof" นี้ จำนวนไม่น้อยที่แปลเป็นไทยว่า "กัน" ระเบิด แต่ในมาตรฐานวสท. นั้นใช้คำว่า "ทน" ระเบิด ซึ่งตรงกับความหมายที่แท้จริง เพราะคำว่า "กัน" ในที่นี้มันหมายถึงไม่ทำให้เกิด แต่คำว่า "ทน" นั้นคือถ้ามันเกิดขึ้นแล้ว ต้องไม่เป็นอะไร

การทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าหลากหลายชนิดนั้นก่อให้เกิดประกายไฟในระหว่างการทำงาน เช่นระหว่างการเปิด-ปิดสวิตช์ ที่จะมีประกายไฟฟ้าเกิดขึ้นในขณะที่หน้าสัมผัสโลหะนั้นแยกตัวออกหรือเคลื่อนตัวเข้าหากัน พวกมอเตอร์ไฟฟ้าก็อาจมีอาร์คเกิดขึ้นที่ขดขวด (จากการเสื่อมสภาพของฉนวนเคลือบลวดทองแดง) การป้องกันจะใช้โครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูง จุดรอยต่อที่แนบสนิทและยึดติดอย่างความแข็งแรง จุดรอยต่อที่แนบสนิทนี้ช่วยป้องกันไม่ให้แก๊สเชื้อเพลิงภายนอกรั่วไหลเข้าไปภายในตัวอุปกรณ์ และถ้าแก๊สเชื้อเพลิงนั้นรั่วเข้าไปจนเกิดการจุดระเบิดขึ้นภายใน โครงสร้างตัวอุปกรณ์จะต้องสามารถรองรับแรงระเบิดที่เกิดขึ้นภายในได้ และยังป้องกันไม่ให้เปลวไฟที่เกิดขึ้นภายในนั้นลุกลามจนออกมาจุดระเบิดไอเชื้อเพลิงที่อยู่ข้างนอกได้ ซึ่งตรงนี้อาศัยความแนบสนิทของรอยต่อและระยะทางที่ยาวพอที่จะทำให้เปลวไฟนั้นดับก่อนเคลื่อนออกมาภายนอกได้ รายละเอียดของอุปกรณ์นี้เคยเขียนไว้ในเรื่อง Memoir ฉบับวันพุธที่ ๓๑ มีนาคม พ.ศ. ๒๕๕๓ เรื่อง "Electrical safety for chemical processes MO Memoir"

มีอีกคำหนึ่งที่ความหมายคล้ายกันแต่ไม่เหมือนกันซะทีเดียวคือ "Fire proof equipment" ในมาตรฐานวสท. นั้นไม่ได้กล่าวถึงอุปกรณ์ชนิดนี้ ดังนั้นมันต้องไปอยู่ใน "ข้อ 12 เทคนิคป้องกันอี่น" ตัวอย่างความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ explosion proof กับ fire proof ได้แก่ พวก explosion proof จะทดสอบการรับความดันที่ 4 เท่าของความดันที่เกิดจากการระเบิด ในขณะที่พวก fire proof นั้นจะทดสอบที่ 1.5 เท่า และเรื่องการประกอบตัวโครงสร้างอุปกรณ์

๔. ความปลอดภัยในตัว (Intrinsic Safety)

บริภัณฑ์ไฟฟ้าที่มีความปลอดภัยในตัวเป็นบริภัณฑ์ที่ใช้ "วงจรไฟฟ้ามีการจำกัดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้เพื่อไม่ให้เกิดประกายไฟได้" (คือใช้วงจรแบบที่เรียกว่า intrinsically-safe circuit) ไม่ว่าจะเป็นในขณะการทำงานปรกติหรือมีความผิดปรกติ (ตามสภาวะที่มีการระบุไว้ใน IEC 60079-11 ซึ่งเป็นมาตรฐานกำหนดเรื่องที่ต้องทดสอบและวิธีการทดสอบ) ตัวอย่างของอุปกรณ์กลุ่มนี้ได้แก่อุปกรณ์สื่อสารเช่นวิทยุและโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานในพื้นที่อันตราย

มาตรฐาน IEC 60050 ให้คำจำกัดความของ Hermeticallly sealed device ไว้ดังนี้

426-11-01 intrinsically-safe circuit

circuit, in which any spark or any thermal effect produced in the conditions specified in IEC 60079-11, including normal operation and specified fault conditions, are not capable of causing ignition of a given explosive gas atmosphere

426-11-02 intrinsically-safe electrical apparatus

electrical apparatus in which all the circuits are intrinsically safe circuits

รูปที่ ๒ คำอธิบายเพิ่มเติมนิยามของบริภัณฑ์ชนิดความปลอดภัยในตัว (Intrinsic safety หรือ Intrinsically safe equipment) โทรศัพท์มือถือในรูปนี้เขาใช้คำว่า Ex-proof แต่มันไม่ใช่ Explosion proof (ตามข้อ ๓) แต่เป็นบริภัณฑ์ชนิดความปลอดภัยในตัว (ตามข้อ ๔) รูปที่ ๒-๔ นำมาจากเว็บ https://tft-pneumatic.com/blog/difference-non-incendive-intrinsically-safe/

๕. บริภัณฑ์แบบนอนอินเซนไดฟ์ (Non-incendive Equipment)

บริภัณฑ์แบบนอนอินเซนไดฟ์คือ บริภัณฑ์ที่ใช้ชิ้นส่วนที่มีหน้าสัมผัสที่ทำการเชื่อมต่อหรือแยกการเชื่อมต่อวงจรที่สามารถทำให้เกิดประกายไฟที่จุดระเบิดได้ แต่ในการทำงานปรกตินั้นกลไกหน้าสัมผัสดังกล่าวได้รับการสร้างโดยที่ชิ้นส่วนนั้นไม่สามารถทำให้เกิดการจุดระเบิดบรรยากาศแก๊สผสมตามข้อกำหนดได้ (รายละเอียดข้างล่าง)

ตรงนี้แตกต่างจากบริภัณฑ์ความปลอดภัยในตัวตรงที่วงจรที่ใช้ กล่าวคือบริภัณฑ์ความปลอดภัยในตัวใช้วงจรที่มีการควบคุมระดับพลังงานให้ต่ำจนไม่สามารถทำให้เกิดประกายไฟได้ (จุดที่เกิดง่ายที่สุดคือหน้าสัมผัสที่ทำการเชื่อมต่อหรือปลดแยกวงจรไฟฟ้า) แต่วงจรของบริภัณฑ์แบบนอนอินเซนไดฟ์สามารถทำให้เกิดได้ แต่ไปป้องกันที่หน้าสัมผัสที่ทำการเชื่อมต่อหรือปลดแยกวงจรไฟฟ้า เช่นติดตั้งในโครงสร้างที่ทำให้แก๊สภายนอกรั่วไหลเข้าไปข้างในได้ยาก (ไม่สนิทเหมือนพวกปิดผนึกอย่างแน่นหนา) และก็ไม่ได้ออกแบบให้รับแรงระเบิดได้เหมือนพวก explosion proof

มาตรฐาน IEC 60050 ให้คำจำกัดความของ non-incendive device ไว้ดังนี้

426-13-06 non-incendive component “nC”

component having contacts for making or breaking a specified ignition capable circuit but in which the contacting mechanism is constructed so that the component is not capable of causing ignition of the specified explosive gas atmosphere

NOTE The enclosure of the non-incendive component is not intended to either exclude the explosive gas atmosphere or contain an explosion.

รูปที่ ๓ นิยามของบริภัณฑ์ชนิดนอนอินเซนไดฟ์ (Nonincendive equipment)

อุปกรณ์ไฟฟ้าใด (โดยเฉพาะอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่ใช้แบตเตอรี่บรรจุอยู่ในตัวเป็นแหล่งพลังงาน) จะเป็นชนิดบริภัณฑ์ความปลอดภัยในตัวหรือบริภัณฑ์ชนิดนอนอินเซนไดฟ์นั้นต้องผ่านการทดสอบตามมาตรฐาน แต่ด้วยการพัฒนาทางเทคโนโลยีที่ทำให้วงจรไฟฟ้าของอุปกรณ์หลากหลายชนิดนั้นใช้พลังงานไฟฟ้าลดลง จึงทำให้วงจรไฟฟ้านั้นมีคุณสมบัติเข้าข่ายเป็นวงจรความปลอดภัยในตัวหรือวงจรนอนอินเซนไดฟ์ได้ ซึ่งตรงนี้ก็มีบางเว็บกล่าวเอาไว้ว่าพัฒนาการตรงนี้ก็ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิดที่เราใช้กันอยู่ในชีวิตประจำวันนั้นกลายเป็นอุปกรณ์ชนิดนอนอินเซนไดฟ์ได้ (แบบที่ไม่ได้มีการส่งทดสอบเพื่อรับรอง เพราะผู้ผลิตไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ใช้ในพื้นที่อันตราย)

รูปที่ ๔ สรุปเปรียบเทียบระหว่างบริภัณฑ์ชนิดนอนอินเซนไดฟ์และบริภัณฑ์ความปลอดภัยในตัว

การเรียกชื่อภาษาไทยในที่นี้เรียกตามที่เขียนไว้ในมาตรฐานวสท. 022015-22 ที่เขียนเรื่องนี้ก็เพื่อเป็นการปูพื้นฐาน

ให้กับเรื่องต่อไปที่จะเกี่ยวข้องกับทำให้ถึงห้ามใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่ในพื้นที่อันตราย

รู้ทันนักวิจัย (๒๐) ลดโลกร้อนด้วยการเปลี่ยน CO2 กลับเป็นสารอินทรีย์ MO Memoir : Thursday 4 April 2562

แม้ว่าโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ (carbon dioxide CO₂) จะมีอะตอม O ที่มีค่า electronegativity สูงมาเกาะถึง 2 อะตอม แต่ด้วยการที่แรงที่อะตอม O ออกแรงดึงอิเล็กตรอนออกจากอะตอม C ในทิศทางตรงข้ามกัน ทำให้โมเลกุล CO₂ มีค่า dipole moment ที่เป็นศูนย์ และอะตอม C เองยังมีความสามารถที่ต่ำในการดึงอิเล็กตรอนจาก nulceophile (กล่าวอีกอย่างก็คือ CO₂ เป็น electrophile ที่ไม่ดี) ความว่องไวในการทำปฏิกิริยาของอะตอม C ของ CO₂ จึงต่ำมากเมื่อเทียบกับพวกที่มีอะตอม O มาเกาะเพียงอะตอมเดียวเช่นคาร์บอนมอนออกไซด์ (carbon monoxide CO) หรือ ฟอร์มัลดีไฮด์ (formaldehyde H(CO)H) แต่ถึงกระนั้นก็ตามก็ยังมีการนำเอา CO₂ ทำปฏิกิริยาสร้างหมู่คาร์บอกซิล (carboxyl -COOH) ให้กับสารประกอบฟีนอล (phenol C₆H₅-OH) เพื่อสังเคราะห์สารประกอบ monohydroxy benzoic acid เพียงแต่ต้องใช้ความดันสูงและอุณหภูมิสูงช่วยในการทำให้ปฏิกิริยาเกิด (รูปที่ ๑)

รูปที่ ๑ ปฏิกิริยา Kolbe–Schmitt reaction ที่ใช้ในการสังเคราะห์กรดซาลิซัยลิก (salicylic acid) ที่เป็นสารตั้งต้นของยาแอสไพริน (aspirin) จากฟีนอลและ CO₂ โดยใช้ NaOH เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ปฏิกิริยาเกิดที่ความดันประมาณ 100 atm อุณหภูมิ 125ºC (รูปภาพและเนื้อหาส่วนนี้นำมาจาก https://en.wikipedia.org/wiki/Kolbe-Schmitt_reaction) ในกรณีนี้ CO₂ จะเข้าไปเกาะที่ตำแหน่ง ortho (คือข้างอะตอม O ของฟีนอล) แต่ถ้าใช้ KOH เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา CO₂ จะเข้าไปเกาะที่ตำแหน่ง para (คือตรงข้ามอะตอม O ของฟีนอล) ได้ผลิตภัณฑ์เป็น 4-hydroxy benzoic acid แทน ซึ่งคงเป็นผลจากการที่ไอออน K⁺ มีขนาดใหญ่กว่า Na⁺ จึงไปขวางไม่ให้ CO₂ เข้าแทนที่ที่ตำแหน่ง ortho ได้

ปฏิกิริยาระหว่าง CO₂ กับไฮโดรเจนที่เกิดเป็นแก๊สมีเทน (methane CH₄) ที่อุณหภูมิสูง (ประมาณ 300-400ºC) โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาช่วย (เช่นโลหะ Ni) ก็เป็นอีกปฏิกิริยาหนึ่งที่เป็นที่รู้จักกันมานานแล้วในชื่อ Sabatier reaction สมการรวมของปฏิกิริยานี้คือ

CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O

ปฏิกิริยานี้มีการคายความร้อนออกมา 165 kJ/mol ของมีเทนที่ผลิตได้ ถ้าอ่านถึงตรงนี้แล้วใครสงสัยว่าทำไมปฏิกิริยาคายความร้อนจึงต้องใช้ "อุณหภูมิสูง" ในการทำให้เกิด แสดงว่ามีความเข้าใจที่ไม่ถูกต้องระหว่างค่าคงที่สมดุลกับการเกิดปฏิกิริยา เพราะปฏิกิริยาจะ "เกิดได้หรือไม่" นั้น พลังงานกระตุ้นเป็นตัวกำหนด ส่วน "ถ้าเกิดได้แล้ว" จะไปข้างหน้าได้ไกลแค่ไหนนั้น ค่าคงที่สมดุลเป็นตัวกำหนด

(หมายเหตุ : ค่า enthalpy of formation ∆H_f ที่ 25ºCของ CH₄, CO₂ และ H₂O_(g) คือ -74.87, -393.5 และ -241.82 kJ/mol ตามลำดับ)
 

อีกแนวทางหนึ่งในการเปลี่ยน CO₂ เป็นสารอินทรีย์ตัวอื่นได้แก่กระบวนการ electro reduction ที่รีดิวซ์โมเลกุล CO₂ ด้วยไฮโดรเจนที่ได้จากน้ำหรือสารอินทรีย์ (ไฮโดรเจนอาจมาในรูปของ H⁺ ก็ได้) ปฏิกิริยานี้ในขณะนี้ก็เริ่มมีการศึกษากันเพิ่มขึ้น แต่ก็ยังไม่สามารถพัฒนาขึ้นมาระดับเชิงพาณิชย์ได้

การหาทางนำเอา CO₂ มาใช้เป็นสารตั้งต้นเพื่อสังเคราะห์สารอินทรีย์ตัวอื่น ด้วยเหตุผลที่ว่าเพื่อลดขั้นตอนการทำปฏิกิริยาให้ลดลงนั้นจัดว่าเป็นเหตุผลที่ฟังขึ้น แต่ถ้าใช้เหตุผลว่าเพื่อต้องการ "ลดโลกร้อน" นั้นโดยส่วนตัวแล้วเห็นว่าเป็นเหตุผลที่ยากที่จะรับ เว้นแต่จะสามารถชี้แจงได้ว่าพลังงานที่ต้องใช้ในการทำปฏิกิริยานั้นมาจากไหน และไม่ทำให้เกิด CO₂ หรือมลพิษตัวอื่นเพิ่มเติม
 

เช่นในปฏิกิริยา Kolbe–Schmitt reaction นั้นแหล่งพลังงานที่จะใช้เพิ่มความดันให้กับระบบและเพิ่มอุณหภูมิให้สูงถึงระดับที่ปฏิกิริยาเกิดได้นั้นได้มาจากไหน การได้มาซึ่งพลังงานเหล่านี้มีการปลดปล่อย CO₂ หรือไม่ และถ้ามีการปลดปล่อยจะสามารถพิสูจน์ได้ไหมว่า CO₂ ที่ปลดปล่อยนั้นน้อยกว่าที่นำมาใช้ทำปฏิกิริยา ในกรณีของการเปลี่ยน CO₂ ไปเป็น CH₄ นั้นนอกจากจะต้องตอบคำถามเรื่องที่มาของแหล่งพลังงานแล้ว ยังต้องตอบด้วยว่าแก๊ส H₂ ได้มาจากไหน และการได้มาซึ่งแก๊ส H₂ นั้นมีการปลดปล่อย CO₂ มากน้อยเพียงใด และการทำดังกล่าวมีประโยชน์อย่างใดในเมื่อ H₂ มีราคาแพงกว่า CH₄ (คือเปลี่ยนของแพงให้กลายเป็นของถูกทำไม)
 

ในกรณีของกระบวนการ electro reduction ก็เช่นกัน ประเด็นสำคัญคือแหล่งที่มาของกระแสไฟฟ้าที่ต้องใช้ในการทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น และในกรณีที่ใช้สารอินทรีย์เป็นตัวให้อะตอม H ก็ต้องชี้แจงด้วยว่าสารอินทรีย์เหล่านี้มีที่มาอย่างใด เป็นสิ่งที่มีเองในธรรมชาติหรือจากกระบวนการผลิต และการได้มาซึ่งสารอินทรีย์เหล่านั้นก่อเกิด CO₂ มากน้อยเพียงใด

การลดโลกร้อนด้วยการรณรงค์ให้หันมาใช้รถยนต์ไฟฟ้า ที่ใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากแหล่งพลังงานที่ไม่ก่อให้เกิด CO₂ นั้นเป็นสิ่งที่สมเหตุสมผลกัน (แต่ต้องไม่ลืมคิดด้วยว่าจะจัดการกับแบตเตอรี่ที่หมดสภาพและเป็นขณะพิษด้วยนั้นอย่างไร) แต่ถ้าเป็นการใช้รถยนต์ไฟฟ้า ที่ใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลนั้น แล้วอ้างว่าเป็นการช่วยลดการปลดปล่อย CO₂ นั้น มันเป็นเพียงแค่การลดการปลดปล่อย CO₂ ในบริเวณที่มีการนำรถไฟฟ้าไปใช้งาน แต่มันไปเพิ่มการปลดปล่อย CO₂ ณ แหล่งผลิตไฟฟ้าเพราะมีการใช้ไฟฟ้าเพิ่มมากขึ้น สรุปง่าย ๆ ก็คือมันเป็นเพียงแค่การย้ายแหล่งปลดปล่อย จากในเมืองให้ไปยังชุมชนรอบโรงไฟฟ้าแทน 
  

นอกจากนี้ยังมีคำถามเรื่องช่วงเวลาที่ต้องใช้ในการชาร์ตไฟ เพราะต้นทุนการผลิตไฟฟ้าในบ้านเรานั้นเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา ช่วงหัวค่ำกับกลางวัน (ที่มีความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูง) จะมีต้นทุนสูงกว่าช่วงดึกหรือหลังเที่ยงคืนมาก (ที่มีความต้องการพลังงานไฟฟ้าต่ำ) ดังนั้นค่าชาร์จแบตควรขึ้นกับช่วงเวลาที่ทำการชาร์จด้วยหรือไม่ เพราะถ้าทุกคนหันมาชาร์จกันตอนหัวค่ำ (แทนที่จะเป็นช่วงหลังเที่ยงคืน) หรือตอนกลางวันที่มีการใช้ไฟฟ้าเยอะ (เพราะอาคารพาณิชย์และที่ทำงานต่าง ๆ เปิดเครื่องปรับอากาศกันมากเนื่องจากอากาศร้อน) โรงไฟฟ้าที่มีอยู่นั้นจะสนองความต้องการได้หรือไม่

ฝากทิ้งท้ายไว้หน่อยคือ ถ้าคิดจะซื้อรถยนต์ไฟฟ้า อย่าลืมถามนะครับว่าถ้าเปิดแอร์วิ่งในสภาพการจราจรติดขัดในเมือง ที่อากาศร้อนทั้งกลางวันกลางคืน (แถมกลางคือยังต้องเปิดไฟแสงสว่างอีก) แถมบางทีติดอยู่บนทางด่วนเป็นชั่วโมง ชาร์จแบตหนึ่งครั้งจะเดินทางได้จริงกี่กิโล ผมเคยถามมาสองรายแล้ว และก็ได้คำตอบที่ไม่ค่อยประทับใจเท่าใดนัก

รถไฟฟ้าติดแอร์หรือเปล่าครับ ? MO Memoir : Wednesday 1 August 2561

"แอร์" ในที่นี้คือภาษาพูดของบ้านเรา จะเรียกให้เป็นทางการก็คือเครื่องปรับอากาศ และถ้าจะระบุให้เจาะจงชัดเจนก็ต้องเป็นเครื่องปรับอากาศที่ใช้ทำความเย็น
 

ส่วนคำถามที่ว่า "รถไฟฟ้าติดแอร์หรือเปล่า" ที่เคยเห็นก็มีทั้งแบบที่ติดแอร์และไม่ติดแอร์ และถ้าเป็นรถที่ติดแอร์ ก็จะมีคำถามตามมาอีกก็คือ "เอาพลังงานจากที่ไหนมาใช้เดินเครื่องปรับอากาศ"

เมื่อไม่กี่ปีก่อนหน้านี้ตอนที่ทางมหาวิทยาลัยจัดงาน ก็มีบริษัทผลิตรถยนต์ไฟฟ้านำรถยนต์นั่งส่วนบุคคลมาแสดง โดยอ้างว่าชาร์ทไฟหนึ่งครั้งวิ่งได้ ๒๐๐ กิโลเมตร (ไม่มีการเปิดแอร์) ถ้าคิดเป็นเวลาใช้งานก็น่าจะอยู่ที่ราว ๆ ๒ - ๓ ชั่วโมง ผมเองก็แวะเข้าไปดูเพราะอยากรู้ว่ารถยนต์คันนี้มันติดแอร์หรือเปล่า ก็เห็นว่ามันติดแอร์ ก็เลยถามเขาว่าแล้วแอร์ใช้พลังงานจากไหน เขาก็บอกว่าแบตเตอรี่ ผมจึงถามต่อไปว่าแอร์มันกินกำลังแบตเท่าไร เขาก็ตอบว่าประมาณ 40% นั่นก็แสดงว่าถ้าขับไปและเปิดแอร์ไปด้วย ระยะทางที่รถวิ่งได้ก็เหลือเพียงแค่ ๑๒๐ กิโลเมตร แต่นี่เป็นกรณีที่วิ่งโดยไม่มีการหยุดนะครับ
 

ในสภาพความเป็นจริงนั้นสำหรับการเดินทางในเมือง โดยเฉพาะอากาศร้อนแบบบ้านเรา การเปิดแอร์ในรถคงเป็นเรื่องที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และในสภาพการจราจรที่ติดขัด แม้ว่ารถจะไม่วิ่ง แต่แอร์ก็ยังต้องดึงกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่อยู่ คำถามที่น่าสนใจหาคำตอบก็คือ ถ้าเปิดแอร์เพียงอย่างเดียว (คือจำลองสภาพรถติดมาก ๆ ที่เป็นเรื่องปรกติในกรุงเทพ) จะอยู่ได้กี่ชั่วโมง (หรือนาที) ก่อนที่แบตจะหมด แต่ประเด็นนี้ดูเหมือนว่าทางผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้าไม่อยากจะกล่าวถึงเท่าไรนัก (และคงไม่อยากให้มีใครถามถึงด้วย)
 

รถโดยสารไฟฟ้าที่วิ่งภายในมหาวิทยาลัย รายแรกที่นำมาวิ่งนั้นใช้แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเป็นแหล่งพลังงาน แต่เขาใช้ไฟฟ้าเพื่อการขับเคลื่อนเพียงอย่างเดียว ส่วนเครื่องปรับอากาศนั้นเขาใช้เครื่องยนต์เบนซินที่ใช้แก๊สหุงต้มเป็นเชื้อเพลิง
 

ในตอนนั้น รถที่ต้องวิ่งออกไปนอกมหาวิทยาลัยไปทางสยามสแควร์ จะใช้รถที่มีเครื่องปรับอากาศ เพราะมันต้องไปติดอยู่ท่ามกลางควันไอเสียรถ แต่ถ้าเป็นรถที่วิ่งอยู่ภายในมหาวิทยาลัยเป็นหลัก (สายที่ข้ามฟากไปมาระหว่างสองฝั่งถนนพญาไท) ก็จะมีการนำเอารถที่ไม่มีเครื่องปรับอากาศที่เป็นแบบตัวถังเปิดโล่งมาวิ่ง รถที่มีเครื่องปรับอากาศนั้นเวลาที่แก๊สหมดทีก็ต้องแวะเข้าไปเปลี่ยนถังแก๊สที่อู่ ส่วนแบตเตอรี่นั้นเห็นมีทั้งเอาเข้าไปจอดชาร์ทไฟ และแบบที่ยกเปลี่ยนโดยถอดเอาแบตเตอรี่ที่หมดไฟแล้วออก แล้วใส่ชุดใหม่ที่ชาร์ทไฟไว้เต็มแล้วเข้าไปแทน
 

ส่วนรถรุ่นปัจจุบันที่เป็นของรายใหม่นั้นเห็นตอนโฆษณาบอกว่าจะใช้แบตเตอรี่ชนิดลิเทียมฟอสเฟต รถรุ่นนี้ต้องยอมรับว่าอัตราเร่งออกตัวดีกว่าของรายแรก เสียตรงที่ว่าโช็คหลังนั้นส่งเสียงเอี๊ยดอ๊าดดีเหลือเกิน เสียงดังอย่างกับใช้ระบบฝูงหนูถีบจักรในการขับเคลื่อนล้อหลัง รถที่มาใหม่นั้นติดแอร์ทุกคัน โดยใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ในการเดินเครื่องแอร์
 

มีวันหนึ่งผมโบกรถคันหนึ่งที่เขากำลังจะกลับไปที่อู่ ทั้งคันมีผมเป็นผู้โดยสารอยู่คนเดียว ก็เลยได้คุยกับคนขับรถ ผมถามเขาว่าชาร์ทไฟแต่ละครั้งวิ่งได้กี่รอบ เขาก็บอกว่า ๓ - ๕ รอบ ขึ้นอยู่กับว่าต้องจอดรอนานเท่าใด ถ้าเข้าถึงท่าแล้วได้ออกรถเลยก็วิ่งได้ถึง ๕ รอบ แต่ถ้าเป็นช่วงกลางวันที่ ๑๕ นาทีออกคันนึง ก็วิ่งได้เพียงแค่ ๓ รอบ ส่วนเหตุผลที่ว่าทำไปพอรถต้องจอดรอแล้ววิ่งได้น้อยรอบลง เขาอธิบายว่าเป็นเพราะต้องเปิดรถให้คนไปนั่งรอบนรถ ทำให้ต้องเดินเครื่องปรับอากาศตามไปด้วย นั่นก็คือแม้ว่ารถจะไม่วิ่ง แต่แบตเตอรี่ก็ยังคงต้องจ่ายไฟให้กับเครื่องปรับอากาศอยู่ และไฟที่แบตเตอรี่ใช้นั้นก็มีปริมาณที่มากเสียด้วย
 

ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าในแต่ละช่วงเวลาของวันนั้นไม่เท่ากัน ช่วงหัวค่ำจะมีความต้องการไฟฟ้ามากที่สุดและต้นทุนการผลิตจะสูงที่สุด ทำให้ค่าไฟฟ้าในช่วงนี้แพงที่สุด (เป็นเพราะความต้องการไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นอยู่รวดเร็ว) รองลงไปก็จะเป็นช่วงกลางวัน (สำนักงานเปิดทำงาน มีการใช้เครื่องปรับอากาศและไฟแสงสว่างในอาคารกันมาก) กับรุ่งเช้า (ที่คนตื่นนอนมาทำกิจวัตรประจำวัน) โดยช่วงที่ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่ำที่สุดคือช่วงดึกไปจนถึงย่ำรุ่ง (คือคนเข้านอนกันหมด ร้านค้าและสำนักงานต่าง ๆ ปิดทำการ ช่วงนี้จะเป็นช่วงที่โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่จะมีปัญหาได้ถ้าหากความต้องการใช้ไฟฟ้านั้นต่ำเกินไป เพราะมันไม่สามารถเบาเครื่องหรือหยุดการทำงานเพื่อรอเริ่มต้นเดินเครื่องใหม่ได้อย่างรวดเร็ว) 
  

โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ (ที่มีต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่อหน่วยต่ำ) นั้นเหมาะสำหรับการเดินเครื่องด้วยโหลดคงที่ ไม่แกว่งไปมามากอย่างรวดเร็ว แต่ความต้องการไฟฟ้าในแต่ละช่วงเวลาของวันนั้นเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว หนึ่งในวิธีการรองรับพฤติกรรมการใช้ไฟฟ้าดังกล่าวคือพยายามให้โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่เดินเครื่องคงที่ตลอดทั้งวัน ในช่วงที่ความต้องการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วก็ให้โรงขนาดเล็กที่แม้ว่าต้นทุนการผลิตต่อหน่วยสูงแต่สามารถเดินเครื่องเสริมได้อย่างรวดเร็ว เดินเครื่องเสริม และเมื่อความรต้องการใช้ไฟฟ้าลดลง ก็ค่อย ๆ หยุดการจ่ายไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก ด้วยเหตุนี้การไฟฟ้าจึงมีการคิดค่าไฟฟ้าตามเวลาใช้งานจริง (สำหรับการใช้ในเชิงพาณิชย์) เพื่อจูงใจให้ลดการใช้ไฟฟ้าในช่วงหัวค่ำ และไปใช้ในช่วงดึกแทน
 

รถไฟฟ้านั้นเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมหรือเปล่า ควรต้องพิจารณาประเด็นเรื่องจะทำอย่างไรก็แบตเตอรี่ที่หมดอายุการใช้งาน (เพราะมันเป็นขยะพิษ และอายุการใช้งานคงอยู่ได้ไม่เกิน ๑๐ ปีดังเช่นเครื่องยนต์อายุการใช้งานนานกว่านั้นมาก) และจะเอาไฟฟ้าจากแหล่งใดมาชาร์ทไฟ ในประเทศที่มีสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำที่สูง และความสามารถในการผลิตไฟฟ้านั้นเกินกว่าความต้องการใช้ในประเทศ เมื่อไม่มีตลาดให้ส่งไฟฟ้าออกขาย ก็จำเป็นต้องกระตุ้นการใช้งานในประเทศ และวิธีการหนึ่งที่ทำได้ก็คือให้คนหันมาใช้รถไฟฟ้า
 

แต่ในประเทศที่พึ่งพาพลังงานฟอสซิลเป็นหลักในการผลิตไฟฟ้า การใช้รถไฟฟ้าก็เป็นเพียงแค่การย้ายแหล่งผลิตมลพิษทางอากาศจากแหล่งเล็ก ๆ จำนวนมากในตัวเมืองไปเป็นแหล่งใหญ่ที่อยู่นอกตัวเมือง (จะเรียกว่าให้คนอยู่นอกเมืองรับเคราะห์แทนคนอยู่ในเมืองก็ไม่น่าจะผิด) แต่สิ่งหนึ่งที่สำคัญที่ตอนนี้มักจะแทบไม่มีใครเอ่ยถึงก็คือ การชาร์ทไฟนั้นควรไปชาร์ทในช่วงดึกไปถึงย่ำรุ่ง (หรือช่วง off peak) เพราะเป็นช่วงที่ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่ำสุด ไม่ใช่นึกอยากจะชาร์ทไฟเมื่อไรก็ได้ และเมื่อชาร์ทไฟแต่ละครั้งแล้วก็ควรที่จะใช้ได้ทั้งวัน ไม่ใช่ว่าต้องคอยชาร์ททุก ๆ ที่ที่ขับไปจอด