คาร์บอนกรองสารเคมีได้จริงหรือไม่

บริษัทต่างๆจำหน่ายแผ่นกรองคาร์บอนเพื่อขจัดสารเคมี เช่น ฟอร์มาลดีไฮด์และเบนซีน แล้วคาร์บอนใช้กำจัดสารเคมีเหล่านั้นได้จริงหรือ ห้องปฏิบัติการ Smart Air จึงทำการทดสอบแผ่นกรองคาร์บอนจากการใช้งานจริง

แผ่นกรองคาร์บอนเหมาะกับใคร

เป็นที่ทราบกันว่าสิ่งที่เรา Smart Air กังวลที่สุดคือ มลพิษอากาศ และเรามั่นใจว่าหลายๆคนก็กังวลเช่นเดียวกัน โดยเฉพาะช่วงไม่กี่ปีมานี้มลพิษอากาศแย่จนทุกคนต่างเคยได้ยินคำว่า “PM2.5

China kebab chuanr

แผ่นกรอง HEPA สามารถกำจัดอนุภาคได้อย่างดีเยี่ยม แต่อนุภาคไม่ใช่ทุกอย่างที่อยู่ในอากาศ เพราะยังมีก๊าซ เช่น สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) ปนเปือนอยู่ ซึ่งมีขนาดเล็กมากจนทะลุผ่าน HEPA ไปได้ โดย “VOC” เป็นหมวดหมู่ใหญ่ที่ประกอบไปด้วย น้ำมันเบนซินและฟอร์มาลดีไฮด์ ที่สามารถทำให้เกิดมะเร็ง ระคายเคืองคอ วิงเวียนศีรษะ และผลข้างเคียงอื่นๆ

VOCs Common Sources

สำหรับบ้านที่มีปัญหา VOC หรือสารเคมี ควรจะใช้แผ่นกรองคาร์บอน แต่คาร์บอนจะช่วยกำจัดสารเคมีได้ดีแค่ไหนกัน

เราได้เขียนบทความแนะนำให้สร้างเครื่องฟอกอากาศ DIY ใช้เอง แต่เราเองก็ไม่รู้สึกสบายใจที่จะแนะนำให้ใช้คาร์บอนควบคู่ไปด้วยเพราะเราเองก็ยังไม่ได้ทดสอบในส่วนนี้ แต่เรายืนยันที่จะไม่เชื่อสิ่งที่บริษัทแผ่นกรองรายใหญ่บอกซะทีเดียว ในที่สุดเราจึงเริ่มการทดสอบประสิทธิภาพของคาร์บอนด้วยตัวเอง

Activated carbon granules

เริ่มการทดสอบ: คาร์บอนกรองสารเคมีได้จริงหรือไม่

ไม่นานมานี้เราได้รู้ว่าการทดสอบแก๊สไม่ใช่เรื่องง่ายเลย ก่อนอื่น “ก๊าซที่เป็นอันตราย” ไม่ได้อยู่ในธรรมชาติ เราต้องซื้อเครื่องวัดค่าฝุ่นที่จะตรวจจับอนุภาคทั้งหมดขนาดต่างๆได้ แต่จะเห็นว่าไม่มีเครื่องวัดค่าฝุ่นอันไหนที่สามารถตรวจจับก๊าซได้ทั้งหมด ในทางกลับกันคุณต้องใช้เครื่องวัดที่ตรวจแบบแยกก๊าซแต่ละประเภท ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงเลยทีเดียว

ในการทดสอบครั้งนี้ เราลงทุนค่าอุปกรณ์ไปประมาณแสนกว่าบาท (3,542 ดอลลาร์) เพื่อซื้อ Ibrid MX6 จากบริษัท Industrial Scientific สำหรับตรวจจับ VOCs คาร์บอนมอนอกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และไนโตรเจนไดออกไซด์ เราใช้เครื่องตรวจจับโฟโตไอออไนเซชันเพื่อวัด VOC 0-2,000 ส่วนต่อล้านส่วนด้วยความละเอียด 0.1

Testing Activated Carbon MX6 Ibrid

ขั้นตอนต่อไป เราต้องการทราบแหล่งมลพิษของก๊าซต่างๆ ซึ่งสิ่งที่น่าสนใจคือ อพาร์ตเมนต์ของเราไม่มี VOC มากพอที่จะใช้ตรวจจับในเครื่องวัด MX6 ได้ หรือในห้องพักอื่นๆในปักกิ่งอีก 8 ห้องที่เราได้ทดสอบก็ไม่มีเช่นกัน (อย่างที่เราเกริ่นไปตอนแรกว่า สมควรแล้วหรือที่บริษัทฟอกอากาศต่างพูดให้ผู้ใช้กลัวและพากันซื้อแผ่นกรองคาร์บอนกันหมด)

เนื่องจากเราไม่มี VOC ที่สามารถตรวจพบได้ในบ้าน เราจึงต้องออกไปหา VOC เพื่อพ่นเข้าไปในห้องของเราแทน โดยเราเลือกพ่นควันบุหรี่เพราะเป็นที่รู้กันว่าบุหรี่มีสาร VOC อย่างเบนซินและฟอร์มาลดีไฮด์

ในการทดสอบแต่ละครั้ง เราเผาบุหรี่ Marlboro 3 มวนในพื้นที่ปิดขนาด 3.78 ตร.ม. ในขณะเดียวกัน เราเปิดพัดลม Cannon ในระดับแรงสุดตลอดการทดสอบทั้งห้าครั้ง โดยมีแผ่นกรองคาร์บอนติดอยู่ด้านหน้า:

image

เราทำการทดสอบแบบควบคุมสี่ครั้งโดยใช้พัดลมแต่ไม่ใช้แผ่นกรอง จากวิธีดังกล่าวทำให้มีการไหลของอากาศในห้องอยู่เสมอ แต่ไม่ผ่านการกรองจากแผ่นคาร์บอนแต่อย่างใด หลังจากบุหรี่มอดหมดประมาณ 15 นาที เราจึงเปิดพัดลมทิ้งไว้อีก 30 นาที

ผลลัพธ์: คาร์บอนกรองสารเคมีได้จริงหรือไม่

เมื่อดูผลลัพธ์จากการทดสอบของพัดลม Cannon ที่ติดแผ่นกรองคาร์บอนอย่างเดียว จะเห็นว่าหลังจากบุหรี่ดับ ความเข้มข้นของ VOC ก็ลดลง และนี่คือข้อมูลจากการทดสอบเพียงครั้งเดียว:

Activated carbon removes VOC gases

หรือว่า VOC อาจจะสลายไปเอง ประเด็นนั้นเราลองมาเปรียบเทียบตอนที่บุหรี่กำลังเผาไหม้จากการทดสอบที่เราใช้แค่พัดลม (โดยไม่มีตัวกรอง) จะเห็นได้ชัดว่าแผ่นกรองคาร์บอนขจัด VOC ออกไปจริงๆ 

โดยเฉลี่ยในการทดสอบทั้งหมด ในขณะที่ใช้คาร์บอน VOC จะมีค่าสูงสุดประมาณ 1 ppm (ppm = หนึ่งส่วนในล้านส่วน) แต่หากไม่มีคาร์บอนค่า VOC จะอยู่ที่ 1.5 ppm

Activated Carbon VOC Test

หลังจากบุหรี่มอดแล้ว พัดลม Cannon สามารถกำจัดสาร VOC ในอากาศได้โดยเฉลี่ยในเวลาเพียง 15 นาที แต่หากไม่มีคาร์บอนก็จะยังคงมี VOC ในอากาศ แม้ผ่านไปแล้ว 30 นาที

จากการทดสอบทั้งหมด เมื่อเทียบกับการพัดลมเพียงอย่างเดียว คาร์บอนสามารถกำจัดสาร VOC ได้โดยเฉลี่ย 38% ตอนที่บุหรี่มอดลงใหม่ๆ แต่เมื่อเวลาผ่านไป 5 นาทีก็สามารถกำจัดได้เป็น 68% และภายใน 20 นาที ก็สามารถขจัด VOC ได้ถึง 100% 

Carbon VOC Reduction Speed

สรุป

ผลการวิจัยพบว่าคาร์บอนสามารถกำจัด VOC ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Smart Air

ดังนั้นเราวางขายแผ่นกรองคาร์บอนบนเว็บไซต์ของ Smart Air ร้านค้าใน Shopee และ Lazada 

Activated Charcoal Filter

คาร์บอนจำเป็นต่อทุกคนไหม

ถึงแม้ว่าคาร์บอนจะมีประสิทธิภาพจริงๆ แต่คาร์บอนเหมาะกับทุกคนไหม บริษัทเครื่องฟอกอากาศต่างโน้มน้าวให้ลูกคาซื้อแผ่นกรองคาร์บอน แน่นอนว่าความตระหนกของลูกค้าทำเงินให้บริษัทได้เยอะมาก แต่นั่นสิ คาร์บอนจำเป็นต่อทุกคนหรือไม่

ทำไมเราถึงไม่อยากให้ลูกค้าซื้อแผ่นกรองคาร์บอน เพราะเครื่องวัด MX6 ที่เรานำไปตรวจหาค่า VOC ในบ้านส่วนใหญ่กลับมีผลลัพธ์เป็นศูนย์ นั่นแปลว่าบ้านส่วนใหญ่ไม่มีสาร VOC เลย แต่เราจะพบ VOC เฉพาะในบ้านที่มีการผลิตสาร VOC อย่างเห็นได้ชัดเจน เช่น บ้านที่มีการปรับปรุงใหม่ หรือมีควัน และทุกบ้านที่เครื่อง MX6 ตรวจพบสารอินทรีย์ระเหยเราจะสามารถสังเกตได้ เนื่องจากสาร VOC ในปริมาณมากจะมีกลิ่นที่ชัดเจน เช่น เบนซิน โทลูอีน และฟอร์มัลดีไฮด์ 

เราไม่ได้จะบอกว่า VOC ไม่เป็นปัญหาซะเดียว เพราะเครื่องตรวจจับสารระเหยชนิด Photo ionization detector อย่าง MX6 ไม่ใช่ชนิดที่ทดสอบอย่างละเอียดอ่อนที่สุด และหากเราจะส่งตัวอย่าง VOC ไปที่ห้องปฏิบัติการ แน่นอนว่าเราจะเก็บตัวอย่างนั้นไว้ด้วย

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้วิธีที่ใหม่กว่าและให้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน เช่น นักวิทยาศาสตร์ในฮ่องกงทดสอบบ้านหลายๆแห่งและพบว่าบ้านที่ปลอดบุหรี่ส่วนใหญ่ไม่มีค่า VOC ในระดับที่ไม่ปลอดภัย แน่นอนว่าเรายังค้นคว้าเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจยิ่งขึ้น

แม้ว่าเราจะไม่ใช้แผ่นกรองคาร์บอนในบ้าน แต่เราคิดว่าควรใช้หากบ้านใดมีปัญหา ดังนี้:

1. พึ่งปรับปรุงบ้าน

2. ระบายสีโดยใช้สีน้ำ หรือสีที่มีส่วนประกอบเคมี

3. สูบบุหรี่

4. กลิ่นไม่พึงประสงค์

5. อยู่ใกล้แหล่งผลิตก๊าซมลพิษ เช่น โรงงานอุตสาหกรรม

6. มีโรคประจำตัว เช่น อักเสบและหอบหืด

แผ่นกรอง HEPA ยังจำเป็นอยู่ไหม

จำเป็นอย่างแน่นอน เพราะคาร์บอนมีหน้าที่ดักจับมลพิษที่เป็นก๊าซ ไม่ใช่มลพิษที่เป็นอนุภาค เราไม่ได้จะทำการทดสอบด้วยซ้ำ แต่ Anna ทีมงานของเราลืมติดแผ่นกรอง HEPA เข้ากับพัดลมโดยไม่ได้ตั้งใจ เราจึงทำการทดสอบด้วยแผ่นกรองคาร์บอนอย่างเดียวในห้องทดสอบอนุภาคอย่างไม่ตั้งใจ

Activated Carbon Filter Versus Particulate Test

ผลลัพธ์ออกมาไม่ดีนัก เพราะประสิทธิภาพต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับการใช้แผ่นกรอง HEPA ในการกรองอากาศ ดังนั้นเราจึงไม่แนะนำให้ใช้แผ่นกรองคาร์บอนเพียงอย่างเดียว

และแน่นอนว่าเรามีข้อมูลดิบและรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับขั้นตอนการทดสอบสำหรับผู้ที่สนใจแนบไว้ด้านล่าง

คาร์บอนกรองสารเคมีได้จริงหรือไม่

ระหว่างการทดสอบ เราปิดประตูและหน้าต่างทั้งหมด เนื่องจากการทดสอบเกิดขึ้นบริเวณที่มีหน้าต่างหลายบาน ซึ่งหมายความว่าห้องจะไม่ปิดสนิทเท่าห้องที่อยู่ด้านในบ้าน

ระหว่างการทดสอบ เราเผาบุหรี่ Marlboro สามมวนโดยให้บุหรี่ชี้ไปที่ถาดเขี่ยบุหรี่ซึ่งอยู่บนพื้น โดยเครื่องตรวจจับก๊าซอยู่บนที่วางระดับเหนือเอว ซึ่งตั้งห่างจากบุหรี่เพียงไม่กี่ฟุต และเครื่องฟอกอากาศอยู่ห่างจากบุหรี่ประมาณ 2-3 ฟุต ตรงกลางห้องเพื่อให้อากาศกระจายทั่วถึง

ข้อจำกัด

การเผาบุหรี่สามมวนในห้องเล็กๆ นับว่าไม่ง่ายเลย นอกจากห้องรับรองผู้สูบบุหรี่ในสนามบิน ก็คงไม่มีที่ไหนที่มีควันมากขนาดนี้แล้วล่ะ อย่างไรก็ตาม การทดสอบแสดงให้เห็นว่าคาร์บอนขจัด VOC ได้จริงๆ

หลายคนถามว่าแผ่นกรองคาร์บอนสามารถใช้ได้นานแค่ไหน แต่เป็นที่น่าเสียดายที่เราไม่มีคำตอบชัดเจน แผ่นกรองคาร์บอนที่เราใช้ในการทดสอบควันมาหลายต่อหลายครั้งยังคงมีประสิทธิภาพดี ซึ่งแน่นอนว่ามีปริมาณ VOC มากกว่าที่คนทั่วไปต้องเผชิญ แต่เราก็ไม่สามารถยืนยันได้มากกว่านั้น

ข้อมูล VOC: หลอด PID มีระดับ eV อยู่ที่ 10.6 โดยระดับ eV สามารถบอกประเภทของ VOC ที่เครื่อง PID สามารถตรวจจับได้ การที่เครื่องตรวจจับได้ 10.6 eV จะหมายถึงเบนซิน ซึ่งมีศักยภาพในการแตกตัวเป็นไอออนที่ 9.25 และอาจเป็นโทลูอีนซึ่งอยู่ที่ 8.82

หลอดไฟ PID ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อตรวจจับฟอร์มาลดีไฮด์ซึ่งมีศักยภาพในการแตกตัวเป็นไอออนที่ 10.88 อย่างไรก็ตาม เราได้ทำการทดสอบกับตัวอย่างฟอร์มาลดีไฮด์ และพบว่า MX6 สามารถตรวจจับได้ และวิศวกรของ Industrial Scientific บอกกับเราว่า เป็นไปได้ที่เครื่องจะตรวจเจอฟอร์มาลดีไฮด์ แต่ก็ไม่ได้น่าเชื่อถือ 100%

ข้อมูลเครื่องตรวจจับ

เครื่อง MX6 มาพร้อมกับที่ปั๊มเพื่อดูดอากาศ ซึ่งออกแบบมาเพื่อป้องกันการเข้าไปของอนุภาค (ต่างจากรุ่นที่สุ่มตัวอย่างอากาศ) ดังนั้นระหว่างการทดสอบ MX6 จึงไม่มีอนุภาคที่ผ่านเข้าไปในเครื่องได้ และเราได้ตั้งค่าเครื่องวัดที่ 0 เพื่อป้องกันตัวเลขผิดเพี้ยน

การทดสอบเบื้องต้น

เมื่อเริ่มทำการทดสอบ เราไม่ได้แน่ใจซะทีเดียวว่าควรทดสอบแบบไหน ถึงแม้จะดูเหมือนง่ายก็ตามเมื่อดูจากผลลัพธ์ แต่ความจริงแล้วการทดสอบนี้ไม่ง่ายเลย ให้การทดสอบแบบควบคุม 3 ครั้งแรก เรายังไม่ได้ตัดสินใจที่จะตรวจวัดอากาศเป็นเวลา 30 นาทีหลังจากบุหรี่มอดจนหมด ข้อมูลของสามครั้งแรกจึงถูกจำกัด อย่างไรก็ตาม ข้อสรุปกลับออกมาใล้เคียงกับการทดสอบทั้งสามครั้งแรกอยู่ดี

เงื่อนไขในการควบคุม

ในการควบคุมการทดสอบ เราใช้พัดลม Honeywell ระดับความเร็วต่ำเพื่อประมาณการไหลของอากาศของพัดลม Cannon ซึ่งเปิดในระดับความเร็วสูงโดยมีแผ่นกรองแนบอยู่ ประเด็นคือแผ่นกรองลดการไหลของอากาศ ดังนั้นพัดลม Honeywell จึงประมาณการไหลของอากาศได้ดีกว่าในระหว่างการทดลอง

นอกจากนี้ เรายังทำการทดสอบโดยใช้เครื่องฟอกอากาศ IQ Air Health Pro Plus (1) โดยถอดแผ่นกรองออก และ (2) ใช้แผ่นกรองขั้นต้นเพื่อเป็นการทดสอบการควบคุมเพิ่มเติมเท่านั้น โดยผลลัพธ์มีความคล้ายคลึงกับการทดสอบที่ใช้เฉพาะพัดลม Honeywell 

ข้อมูลการทดสอบแก๊ส

ตารางด้านล่างนี้เป็นสรุปการทดสอบก๊าซ เนื่องจากไฟล์ข้อมูลดิบมีขนาดใหญ่ เราจึงแนบลิ้งค์ให้ดาวน์โหลดจากไฟล์นี้: การทดสอบ VOC ด้วยพัดลม Cannon

image

ข้อมูล: การทดสอบเฉพาะแผ่นกรองคาร์บอน

image

Anna ทำการทดสอบที่มีเฉพาะแผ่นกรองคาร์บอนเพียงวันเดียว เพราะเป็นอุบัติเหตุ หากมีการทดสอบเพิ่มเติมจะบอกประสิทธิภาพของการใช้แผ่นกรองคาร์บอนในการกรองอากาศได้น่าเชื่อถือยิ่งขึ้น แต่เนื่องจากคาร์บอนไม่ได้ออกแบบมาให้กรองอนุภาคทั่วไป เราจึงไม่อยากแนะนำ อย่างไรก็ตาม ค่า PM2.5 ในวันที่ทดสอบค่อนข้างคงที่ ซึ่งเปลี่ยนไปเพียง 4 ไมโครกรัมเท่านั้นตั้งแต่เริ่มการทดสอบจนจบ

เกี่ยวกับ Smart Air

Smart Air เป็นธุรกิจเพื่อสังคมที่ได้รับการยอมรับโดย B corp ซึ่งเป็นการรับรองมาตรฐานการดำเนินธุรกิจที่คำนึงถึงมิติทางสังคมและการพัฒนาอย่างยั่งยืน มีความมุ่งมั่นที่จะต่อสู้กับตำนานที่บริษัทใหญ่ๆที่หวังเพิ่มราคาอากาศบริสุทธิ์

อุตสาหกรรมเครื่องฟอกอากาศนั้นเต็มไปด้วยความต้องการที่จะทำให้อากาศบริสุทธิ์ซับซ้อนและมีราคาแพงเกินความจำเป็น แต่ในความเป็นจริงแล้วนั้น อากาศบริสุทธิ์เป็นสิ่งที่ไม่ซับซ้อนเลย เพราะสิ่งเดียวที่ต้องการคือพัดลมและแผ่นกรองอากาศ

บริษัทใหญ่ๆไม่สามารถได้กำไรจากความเรียบง่าย ดังนั้นพวกเขาจึงเพิ่มลูกเล่นที่ไม่จำเป็นลงไปในเครื่องจักรของเขา

Smart Air ผลิตเครื่องฟอกอากาศแบบเรียบง่ายที่มีการแจกจ่ายข้อมูลอย่างเปิดเผยรองรับการทำงานของเครื่องฟอกอากาศและประสิทธิภาพการทำงานของมันโดยการตัดลูกเล่นทางการตลาดที่แปลกใหม่ออกไป เช่น เครื่องสร้างประจุไอออนและหลอด UV ที่อาจทำให้อากาศของคุณแย่ลง เราสามารถทำให้มีอากาศสะอาดมากขึ้นโดยที่ค่าใช้จ่ายนั้นมีราคาเพียงเศษเสี้ยวของค่าใช้จ่ายที่ “พวกบริษัทใหญ่” จะเรียกเก็บเงินจากคุณ

ติดตามและเพิ่มเราเป็นเพื่อนบนโซเชียลมีเดียเพื่อดูรายละเอียดเพิ่มเติม


Get Your Free Guide to Breathing Safe

Join the thousand keeping up on the latest research & knowledge on how to breathe safe. Sign up now and receive a free guide to breathing safe!

Leave a Comment

Smart Air เป็นธุรกิจเพื่อสังคม ที่จัดสรรอากาศสะอาดให้คุณอย่างเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพที่สุด และให้ความรู้โดยไม่คิดค่าใช้จ่าย เพื่อให้คุณมีสุขภาพที่ดีและป้องกันผลกระทบจากมลพิษอากาศ และเรายังได้รับการรับรองว่าเป็นธุรกิจ B-Corp ในเรื่องของการต่อสู้กับมลพิษทางอากาศอีกด้วย