การลดการปล่อยคาร์บอนในกระบวนการผลิตไบโอเซ็นเซอร์: เหตุใดเราจึงเปลี่ยนมาใช้แสงอินฟราเรด
การผลิตไบโอเซ็นเซอร์นั้นต้องอาศัยกระบวนการอบและทำให้วัสดุแห้ง ซึ่งเป็นขั้นตอนที่ยุ่งยาก ในอดีต อุตสาหกรรมนี้มักใช้เตาอบแบบดั้งเดิม แต่ปัญหาก็คือ การใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อให้อากาศร้อนขึ้น เพียงเพื่อให้ไบโอเซ็นเซอร์ที่มีขนาดเล็กอบอุ่นขึ้นนั้นถือเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก
เราจึงตัดสินใจเปลี่ยนมาใช้ระบบหลอดไฟอินฟราเรดแทน แม้ว่าจะเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ง่าย แต่ก็ช่วยลดการปล่อยคาร์บอนได้อย่างมาก เพราะเราไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานเพื่อให้อากาศร้อนขึ้นอีกต่อไป แต่สามารถใช้พลังงานเพื่อให้ตัวไบโอเซ็นเซอร์เองร้อนขึ้นได้แทน
การส่งพลังงานไปยังจุดที่จำเป็น
ไม่มีใครอยากให้วัสดุที่ใช้ทำไบโอเซ็นเซอร์เกิดการบิดเบี้ยว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องส่งพลังงานไปยังจุดนั้นโดยเร็วที่สุด นี่คือจุดที่แสงอินฟราเรดมีประโยชน์ แทนที่จะรอให้อากาศร้อนขึ้น หลอดไฟอินฟราเรดจะส่งพลังงานไปยังวัสดุโดยตรง ไม่มีการรอคอยเลย
เนื่องจากเราสามารถกำหนดความยาวคลื่นได้ พลังงานจึงถูกส่งไปยังจุดที่จำเป็นพอดี ทำให้กระบวนการผลิตเร็วขึ้น และค่าใช้จ่ายด้านพลังงานก็ลดลง เพราะเราไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อรักษาอุณหภูมิของเครื่องจักรให้อุ่นอยู่ตลอดเวลา
การเลือกความยาวคลื่นที่เหมาะสม
เราไม่ได้ใช้หลอดไฟแบบสุ่ม แต่เราเลือกความยาวคลื่นตามวัสดุที่ใช้ทำไบโอเซ็นเซอร์ หากเป็นวัสดุที่มีความหนามาก เราจะใช้แสงอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นเพื่อให้พลังงานเข้าไปถึงชั้นในได้ ส่วนวัสดุที่มีความหนาน้อย เราจะใช้แสงอินฟราเรดความยาวคลื่นกลางแทน
นอกจากนี้ เรายังใช้ภาชนะที่มีการเคลือบเพื่อป้องกันรังสี UV ไม่ให้ทำลายสารเคมีที่อ่อนไหวในไบโอเซ็นเซอร์
ความเป็นจริงของการใช้ระบบนี้
หากคุณต้องการสร้าง “โรงงานสีเขียว” การเปลี่ยนจากอุปกรณ์ทำความร้อนขนาดใหญ่มาใช้ระบบหลอดไฟอินฟราเรดจึงเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด มันช่วยประหยัดพื้นที่ในห้องปลอดเชื้อได้อย่างมาก
แต่ก็มีข้อควรระวังด้วย นั่นคือแสงอินฟราเรดมีพลังงานสูงมาก ดังนั้นอุณหภูมิของวัสดุอาจสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว หากอุปกรณ์ระบายความร้อนไม่ดีพอ อาจทำให้เปลือกไบโอเซ็นเซอร์ละลายได้
เพื่อป้องกันปัญหานี้ เราจึงใช้ระบบควบคุมอุณหภูมีแบบ PID ซึ่งจะช่วยควบคุมอุณหภูมิไม่ให้สูงเกินไป ทำให้เราไม่ต้องเสียไบโอเซ็นเซอร์ไป