ເຄື່ອງຈັກຕັດແລະເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ CO2 ຈະເຮັດໃຫ້ວັດຖຸລະລາຍໄປຢ່າງເບົາບາງໃນຂະນະທີ່ເຮັດວຽກ, ແລະປ່ອຍອອກເປັນອະນຸພາກນ້ອຍໆທີ່ອາດຈະຖືກສູດເຂົ້າໄປໃນປອດ. ອັນນີ້ລວມເຖິງອະນຸພາກ PM10 ທີ່ມີຂະໜາດ 10 ໄມໂຄຣນ ຫຼື ເລັກກວ່າ, ແລະອະນຸພາກ PM2.5 ທີ່ເລັກກວ່າ 2.5 ໄມໂຄຣນອີກ. ການສຶກສາທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Carnegie Mellon ໄດ້ພົບວ່າ ເມື່ອເຮັດວຽກກັບພາສະຕິກ ແລະ ວັດຖຸປະສົມ, ອະນຸພາກຈຸລະພາກເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະເຂົ້າໄປຢູ່ໃນເນື້ອເຍື່ອຂອງປອດໄດ້ຢ່າງເລິກ. ອັນທີ່ເລັກທີ່ສຸດ (ເລັກກວ່າ 1 ໄມໂຄຣນ) ມັກຈະລ່ອຍຢູ່ໃນອາກາດເປັນເວລາຫຼາຍຊົ່ວໂມງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສູດເຂົ້າໄປຖ້າບໍ່ມີການລະບາຍອາກາດທີ່ເໝາະສົມ. ວັດຖຸທີ່ຖືກເຊື່ອມກໍມີຜົນຕໍ່ຄວາມສ່ຽງດ້ວຍ: ພື້ນຜິວແອັກຣີລິກຈະສ້າງຝຸ່ນທີ່ບາງເປັນພິເສດເມື່ອທຽບກັບໄມ້, ໃນຂະນະທີ່ການເຊື່ອມໜັງຈະສ້າງສານປະສົມທີ່ສັບສົນຂອງທັງສານອິນີນແລະອິນີນ, ສິ່ງທີ່ຕ້ອງການຕົວກັ້ນທີ່ເໝາະສົມເພື່ອຈັດການຢ່າງຖືກຕ້ອງ.
ວັດສະດຸທີ່ຖືກຈາລຶກດ້ວຍເຄື່ອງຈັກເລເຊີ CO2 ມີຜົນກະທົບຢ່າງໃຫຍ່ຕໍ່ປະເພດຂອງກາຊທີ່ປ່ອຍອອກມາ. ເມື່ອເຮັດວຽກກັບແອຄຣິລິກ, ຂະບວນການຈະປ່ອຍເອົາໄມເທິນ ແມທາຄຣີເລດ (methyl methacrylate) ອອກມາ, ເຊິ່ງເປັນໜຶ່ງໃນສານອິນິນອິນີກທີ່ມີການລະຫວ່າງ (VOCs) ທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ປອດໄດ້ຮັບຄວາມເຄີຍເຈັບ. ການເຮັດໄມ້ກໍບໍ່ດີຂຶ້ນເທົ່າໃດເທົ່ານັ້ນ ເນື່ອງຈາກມັນມັກຈະປ່ອຍເອົາຟອມາລີດີໄຮດ໌ ແລະ ກາຊຄາບອນມອນອກໄຊດ໌ ໃນລະດັບທີ່ຢູ່ລະຫວ່າງ 15 ຫາ 40 ສ່ວນຕໍ່ລ້ານສ່ວນ (ppm). ລະດັບດັ່ງກ່າວຕໍ່າກວ່າຂອບເຂດທີ່ OSHA ກຳນົດໄວ້ທີ່ 50 ppm ແຕ່ຜູ້ປະກອບການຍັງຄວນຕິດຕາມການສຳຜັດຂອງຕົນຢ່າງໃກ້ຊິດ. ແຕ່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່່......
ເຄື່ອງຈັກຕັດແລະເຈາະດ້ວຍເລເຊີ CO₂ ມັກຈະຕ້ອງການພະລັງງານຫຼາຍຂຶ້ນປະມານ 30 ຫາ 50 ເປີເຊັນ ເມື່ອທຽບກັບເຄື່ອງຈັກເລເຊີເສັ້ນໄຍທີ່ມີຄວາມສາມາດເທົ່າກັນ. ເຫດຜົນເປັນຫຍັງ? ເຫດຜົນກໍຄື ລະບົບ CO₂ ເຫຼົ່ານີ້ເຮັດວຽກໄດ້ດີຫຼາຍກັບວັດຖຸດັ່ງເຊັ່ນ: ໄມ້, ອະຄຣີລິກ, ແລະ ໜັງ, ແຕ່ມັນບໍ່ມີປະສິດທິພາບສູງເທົ່າໃດໃນການປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າໃຫ້ເປັນພະລັງງານເລເຊີທີ່ໃຊ້ງານຈິງ. ມາເບິ່ງຕົວເລກເປັນຕົວຢ່າງ: ເຄື່ອງຈັກ CO₂ ທີ່ມີກຳລັງ 100 ແວດ (watt) ຈະດຶງພະລັງງານຈາກເຕົາເປີດ (wall socket) ປະມານ 1800 ແວດ, ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງຈັກເລເຊີເສັ້ນໄຍທີ່ມີຄວາມສາມາດຄ້າຍຄືກັນສາມາດເຮັດວຽກດຽວກັນນີ້ໄດ້ດ້ວຍພະລັງງານພຽງແຕ່ປະມານ 1200 ແວດ. ເຫດຜົນທີ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງຫຼາຍເຖິງປານນີ້ເປັນຫຍັງ? ມັນເກີດຈາກວິທີການອອກແບບພາຍໃນຂອງເຄື່ອງຈັກເຫຼົ່ານີ້. ເລເຊີ CO₂ ຕ້ອງການໄຟຟ້າຄວາມດັນສູງເພື່ອເຮັດໃຫ້ອະນຸພາກກາຊເคลື່ອນທີ່, ໃນຂະນະທີ່ເລເຊີເສັ້ນໄຍໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີສະເຕີ (solid-state) ທີ່ຖືກຂັບເຄື່ອນດ້ວຍໄຟຟ້າ (diode-pumped) ເຊິ່ງບໍ່ສູນເສຍພະລັງງານໃນຮູບແບບຄວາມຮ້ອນຫຼາຍເທົ່າໃດ.
ຄວາມເຂີ້ມຂຸ້ນຂອງກາຊີຄາບອນໃນເຄື່ອງຈັກຕັດດ້ວຍເລເຊີ CO₂ ນັ້ນຂຶ້ນກັບແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ໃຊ້ເປັນຫຼາຍກວ່າຈະຂຶ້ນກັບຕົວເຄື່ອງຈັກເອງ. ເມື່ອເຄື່ອງຈັກເຮັດວຽກຢູ່ໃນເຄືອຂ່າຍທີ່ຖ່ານຫີນຍັງເປັນທີ່ນິຍົມໃຊ້ຫຼາຍ, ເຄື່ອງຈັກເລເຊີ CO₂ ເຫຼົ່ານີ້ຈະປ່ອຍ CO₂ ປະມານ 1.2 ກິໂລແກຣມ ຕໍ່ກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງ ທີ່ມັນໃຊ້ໄປ. ນີ້ເກືອບເທົ່າກັບສອງເທົ່າຂອງສິ່ງທີ່ເຄື່ອງຈັກເລເຊີເສັ້ນໃຍແກ້ວ (Fiber Laser) ປ່ອຍອອກມາທີ່ອັດຕາ 0.7 ກິໂລແກຣມຕໍ່ກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງ ເມື່ອທຸກສິ່ງອື່ນໆຍັງຄົງເທົ່າເດີມ. ແຕ່ຖ້າເຮົາຫັນໄປໃຊ້ແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ບໍ່ເປີດເຜີຍມົນລະພິດ (Clean Energy) ຄວາມປ່ອຍອອກຂອງທັງສອງປະເພດຈະຫຼຸດລົງທັນທີເຫຼືອເພີຍງ 0.05 ກິໂລແກຣມຕໍ່ກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງ. ຮ້ານທີ່ຕິດຕັ້ງແຜງດູດເອີ້ຍສູງ (Solar Panels) ເປັນຂອງຕົນເອງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນອາຍຸການປ່ອຍກາຊີຄາບອນທັງໝົດຂອງຕົນໄດ້ເຖິງ 90% ເລີຍ. ສິ່ງນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງສິ່ງທີ່ສຳຄັນກ່ຽວກັບການເຂົ້າສູ່ການປະຕິບັດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ: ບາງຄັ້ງແຫຼ່ງທີ່ເຮົາໄດ້ຮັບພະລັງງານມານັ້ນມີຄວາມສຳຄັນເທົ່າກັບການເລືອກຊື້ເຄື່ອງຈັກປະເພດໃດທີ່ຈະນຳໃຊ້ໃນການດຳເນີນງານຂອງເຮົາ.
| ປັດໄຈດ້ານພະລັງງານ | ເລເຊີ CO₂ | Fiber Laser |
|---|---|---|
| ການດຶງພະລັງງານສະເລ່ຍ (100W) | 1.8 KW | 1.2 ກິໂລວັດ |
| ການປ່ອຍ CO₂ (ເຄືອຂ່າຍຖ່ານຫີນ) | 1.2 ກິໂລແກຣມ/ກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງ | 0.7 ກິໂລແກຣມ/ກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງ |
| ການຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອອກ (ແສງຕາເວັນ) | 89% | 91% |
ເຄື່ອງຕັດແລະເຄື່ອງຈີ່ເອີ້ນດ້ວຍເລເຊີ CO2 ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ເຄມີທີ່ອັນຕະລາຍ ແລະ ວັດຖຸທີ່ເປັນອັນຕະລາຍທີ່ມາພ້ອມກັບວິທີການເຄື່ອງຈັກເກົ່າ. ມາເບິ່ງສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນເມື່ອເຮົາເປີຽບเทີບເຄື່ອງເຫຼົ່ານີ້ກັບວິທີການອື່ນໆ ເຊັ່ນ: ການກັດເຄມີ, ການພົ່ນທີ່ມີທີ່ມີເຄື່ອງຈັກ (sandblasting), ຫຼື ການຕັດດ້ວຍເຄື່ອງຈັກ (mechanical milling). ລະບົບເລເຊີບໍ່ຕ້ອງການຕົວທີ່ລະລາຍ, ອາຊິດ, ຫຼື ສ່ວນປະກອບທີ່ຕ້ອງປ່ຽນເລື້ອຍໆ ທີ່ທຸກຄົນຕ້ອງຊື້ຢູ່ເປັນປະຈຳ. ມັນເຮັດວຽກຜ່ານຂະບວນການທີ່ເອີ້ນວ່າ 'precision ablation' ໂດຍການໄຫຼເປັນໄອວັດຖຸໂດຍບໍ່ຕ້ອງສຳຜັດກັບວັດຖຸໂດຍກົງ. ຄວາມກວ້າງຂອງແຜ່ນຕັດ (kerf width) ສາມາດເຮັດໃຫ້ແອບໄດ້ຫຼາຍ, ບາງຄັ້ງເຖິງຂະໜາດ 0.1 ມີລີແມັດເທົ່ານັ້ນ ເຊິ່ງໝາຍຄວາມວ່າມີການສູນເສຍວັດຖຸດິບໜ້ອຍລົງ. ນອກຈາກນີ້ ຄວາມຖືກຕ້ອງຊ້ຳຄືນໄດ້ດ້ວຍດິຈິຕອນ (digital repeatability) ຍັງຊ່ວຍປ້ອງກັນບັນຫາການຈັດຕຳແໜ່ງທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ ແລະ ປ້ອງກັນການປຸງແຕ່ງວັດຖຸເກີນໄປອີກດ້ວຍ. ຮ້ານທີ່ໄດ້ປ່ຽນມາໃຊ້ເລເຊີແລ້ວ ໄດ້ບອກພວກເຮົາວ່າ ພວກເຂົາປະຢັດວັດຖຸດິບໄດ້ຈາກ 15 ຫາ 40 ເປີເຊັນ ເມື່ອທຽບກັບວິທີການດັ້ງເດີມ. ອີກຈຸດເດັ່ນໜຶ່ງແມ່ນ ເລເຊີບໍ່ສ້າງການປ່ອຍອາຍເລືອກອັນຕະລາຍ (VOC emissions), ອາຍເລືອກທີ່ມີລະດັບລົງໄປໃນດິນ (heavy metal leftovers), ແລະ ວັດຖຸທີ່ຖືກໃຊ້ແລ້ວ (spent abrasives) ທີ່ເກີດຈາກການພິມຜ່ານແມ່ແບບ (screen printing), ການເຄື່ອງຈັກເຄື່ອງໝາຍ (rotary engraving), ແລະ ອາບດ້ວຍອາຊິດ (acid baths) ທີ່ໃຊ້ໃນການເຄື່ອງໝາຍລົດ.
ໂປຟິລ໌ນີ້ທີ່ບໍ່ໃຊ້ເຄມີ ແລະ ມີຂະຫນາດຂະເຈີນຕ່ຳ ສະໜັບສະໜູນເປົ້າໝາຍຂອງເສດຖະກິດວົງຈອນ— ແລະ ຫຼຸດພາລະການປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກຳນົດໃນທາງຍືນຍາວທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຈັດການຂີ້ເຫຍື້ອອັນຕະລາຍ ແລະ ການລາຍງານການປ່ອຍອາກາດ.
ເຕັກໂນໂລຢີການຈີ່ດ້ວຍເລເຊີ CO2 ກຳລັງປ່ຽນແປງວິທີການຜະລິດເສື້ອຜ້າທີ່ຍືນຍົງ, ເປັນການສິ້ນສຸດວິທີດັ້ງເດີມທີ່ບໍລິໂພກຊັບພະຍາກອນຫຼາຍເຊັ່ນ: ການຟອກເສື້ອໃບດ້ວຍຫີນ (stone washing) ແລະ ການຈຸ່ມໃນເຄມີ. ສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນທີ່ນີ້ແທ້ຈິງເປັນສິ່ງທີ່ນ່າຕື່ນເຕັ້ນເປັນຢ່າງຍິ່ງ—ເຄື່ອງຈັກນີ້ໃຊ້ຄວາມຮ້ອນເພື່ອເຜົາໄໝ້ເສັ້ນໃຍທີ່ຢູ່ເທື່ອງໜ້າ, ເຮັດໃຫ້ເກີດລັກສະນະການຈືດຈາງທີ່ຄຸ້ນເຄີຍ, ລາຍເສັ້ນຄ້າຍຄືກັບເສັ້ນຫົວ (whiskers), ແລະ ດີເຊີນທີ່ປັບແຕ່ງໄດ້ຕາມໃຈໃນເດີນີ້ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ນ້ຳໃນຖັງຈຸ່ມ ຫຼື ວັດຖຸທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ. ນີ້ແທ້ຈິງເປັນການປະຫຍັດທີ່ດີເລີດ! ໃນການຕັ້ງຄ່າໜຶ່ງຄັ້ງ ສາມາດປະຫຍັດນ້ຳໄດ້ປະມານ 1,500 ລິດເຕີ ຕໍ່ການຜະລິດແຕ່ລະຊຸດຂອງກາງເກງ, ພ້ອມທັງຫຼຸດການບໍລິໂภກພະລັງງານໃນຂະບວນການປະມວນຜົນສຸດທ້າຍລົງໄດ້ປະມານ 60% ເມື່ອທຽບກັບວິທີດັ້ງເດີມ. ອີກປະກອບໜຶ່ງທີ່ເປັນຂໍ້ດີກໍຄື: ເນື່ອງຈາກທຸກຢ່າງດຳເນີນໄປດ້ວຍດິຈິຕອນໃນປັດຈຸບັນ, ຜູ້ຜະລິດສາມາດຜະລິດສິ່ງທີ່ຕ້ອງການ ໃນເວລາທີ່ຕ້ອງການ, ເຮັດໃຫ້ມີສິນຄ້າຢູ່ໃນສາງໆ ເພື່ອເກັບຮັກສາຫຼຸດລົງຢ່າງມີນັກ, ແລະ ມີຂະເຫຼື້ອເສື້ອທີ່ຖືກປະຖິ້ມໃນບ່ອນຝັງກົບຫຼຸດລົງຢ່າງມີນັກເຊັ່ນກັນ. ເນື່ອງຈາກບໍລິສັດເຄື່ອງນຸ່ງກາງເກງກຳລັງພະຍາຍາມປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ເຂັ້ມງວດຂຶ້ນເທື່ອລະຄັ້ງ ແລະ ລູກຄ້າກຳລັງເລີ່ມເຂົ້າໃຈເຖິງຄວາມສຳຄັນຂອງການຊື້ຂອງຢ່າງມີສະຕິ, ການຫັນມາໃຊ້ເຕັກນິກການປະມວນຜົນດ້ວຍເລເຊີ ຈຶ່ງເປັນທາງເລືອກທີ່ເໝາະສົມທັງດ້ານນິເວດວິທະຍາ ແລະ ດ້ານການຄ້າ. ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ໄດ້ຮັບເປັນທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງແລກປ່ຽນຄວາມສ້າງສັນ ຫຼື ຄວາມໄວໃນການຜະລິດເລີຍ.
ເຄື່ອງຈັກຈີ່ລາດຕີດ້ວຍເລເຊີ CO2 ຜະລິດອົງປະກອບນ້ອຍໆເຊັ່ນ: PM10 ແລະ PM2.5 ທີ່ສາມາດຖືກດູດເຂົ້າໄປໃນປອດໄດ້. ອົງປະກອບທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ 1 ມິກຣອນສາມາດຢູ່ໃນອາກາດໄດ້ເປັນເວລາຫຼາຍຊົ່ວໂມງ.
ວັດຖຸເຊັ່ນ: ອະຄຣີລິກຈະຜະລິດສານອິນິນອີນອີນອີນອີນອີນອີນ (VOCs), ໃນຂະນະທີ່ໄມ້ຈະປ່ອຍຟອມາລີດີໄຮດ໌ ແລະ ຄາບອນມອນອົກໄຊດ໌. ໜັງສາມາດຜະລິດຄຣ໋ອມເຊີ້ມທີ່ມີຄ່າ 6 (hexavalent chromium) ແລະ ເຮີດຣອແຈນໄຊຍາໄນດ໌, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຕ້ອງມີລະບົບລະບາຍອາກາດທີ່ເໝາະສົມ.
ເລເຊີ CO2 ມັກຈະໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍຂຶ້ນ 30 ຫາ 50 ເປີເຊັນເມື່ອທຽບກັບເລເຊີເຟີເບີ, ໂດຍສ່ວນໃຫຍ່ເນື່ອງຈາກປະສິດທິພາບຕ່ຳໃນການປ່ຽນແປງພະລັງງານໄຟຟ້າເປັນພະລັງງານເລເຊີ.
ເລເຊີ CO2 ທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍຖ່ານຫີນສາມາດປ່ອຍ CO2 ເປັນສອງເທົ່າເທົ່າກັບເລເຊີເຟີເບີ. ການໃຊ້ແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ສາມາດຕ່າງໄດ້ (renewable energy) ຈະຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍກາຊໄດ້ຢ່າງມີນັກສຳຄັນທັງສຳລັບເລເຊີທັງສອງປະເພດ.
ພວກມັນຫຼຸດຜ່ອນຂະບວນການສ້າງຂະເຫຼວໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ໂດຍການຂັບໄວ້ເຖິງຄວາມຈຳເປັນໃນການໃຊ້ຕົວແທນທາງເຄມີ, ກົດ, ແລະປ້ອງກັນບັນຫາທີ່ເກີດຂຶ້ນຈາກການເຈາະແບບດັ້ງເດີມ ເຊັ່ນ: ການປ່ອຍອາຍແກັສ VOC ແລະຂະເຫຼວທີ່ມີອົງປະກອບຂອງລະດັບສູງຂອງເມທາລ໌ໜັກ.