ข้อมูลผลิตภัณฑ์
ชื่อ
กระถางชีวมวลจากฟางข้าวเพื่อควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรีย
ชม 135 ครั้ง
61
เจ้าของ
1.ผศ.ดร. สราวุธ ประเสริฐศรี 2. ผศ. ชัยวุฒิ วัดจัง 3. ดร. ศันศนีย์ ศรีจันทร์ 4. นางสาวปราณี นุ้ยหนู
เมล์
รายละเอียด
การพัฒนากระถางชีวมวลจากฟางข้าวที่เคลือบภายในด้วยสารพอลิเมอร์ในกลุ่มไฮโดรเจลแบบโครงร่างตาข่ายที่เตรียมได้จากวัสดุฐานชีวภาพ (Biobased interpenetrating network hydrogels) สำหรับควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรียแบบช้าๆ (Slow-release urea fertilizer) ภายใต้สภาวะที่กำหนด นอกจากนี้กระถางชีวมวลจากฟางข้าวสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติซึ่งเป็นทางเลือกหนึ่งในการใช้ทดแทนกระถางหรือถุงเพาะชำพลาสติก โดยสรุปคุณสมบัติและลักษณะเด่นของผลงานประดิษฐ์คิดค้นจากการต่อยอดองค์ความรู้เดิม ดังนี้
1) การนำวัสดุฟางข้าวเหลือทิ้งจากภาคการเกษตรมาประดิษฐ์เป็นกระถางชีวมวลสำหรับปลูกพืช โดยทีมผู้ประดิษฐ์ได้คิดค้นสูตรกาวประสานจากวัสดุฐานชีวภาพ (Biobased binder) คือ น้ำยางพาราผสมแป้งมันสำปะหลังเจลาติไนซ์ โดยกระถางฟางข้าวที่เตรียมได้สามารถใช้ปลูกพืชและสามารถย้ายลงดินได้โดยไม่จำเป็นต้องแยกต้นไม้และกระถางออกจากกัน เนื่องจากกระถางฟางข้าวที่ประดิษฐ์ขึ้นนี้ทำจากวัสดุที่ได้จากธรรมชาติ 100% จึงสามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ
2) ความโดดเด่นและความเป็นนวัตกรรมของกระถางชีวมวลจากฟางข้าว คือ กรรมวิธีการเคลือบชั้นสารไฮโดรเจลแบบโครงร่างตาข่าย (โดยเตรียมจากวัตถุดิบที่ได้จากธรรมชาติ คือ น้ำยางวัลคาไนซ์และแป้งมันสำปะหลัง) เข้าไปด้านในของกระถางฟางข้าวสำหรับควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรียภายใต้สภาวะที่กำหนด ซึ่งการประดิษฐ์คิดค้นดังกล่าวสามารถออกแบบให้สามารถควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยให้เหมาะสมกับแต่ละสภาวะที่ต้องการใช้งานได้ เช่น จำนวนชั้นของสารไฮโดรเจลที่เคลือบทับบนชั้นปุ๋ยยูเรีย ความเข้มข้นของปริมาณปุ๋ยยูเรีย เป็นต้น เมื่อนำกระถางฟางข้าวดังกล่าวมาใช้งานจะสามารถปลดปล่อยปุ๋ยยูเรียแบบช้าๆ (Slow-release urea fertilizer) ออกมาให้พืชนำไปใช้ในการเจริญเติบโตได้อย่างต่อเนื่องประมาณ 30 - 60 วัน ซึ่งช่วยแก้ไขปัญหาของวิธีการเติมปุ๋ยโดยตรงที่มีการสูญเสียยูเรียจากการละลายน้ำและระเหิดไปรวดเร็วก่อนที่พืชดูดซึมไปใช้งาน นอกจากนี้กระถางชีวมวลจากฟางข้าว สามารถใช้ปลูกพืชแบบฝังกระถางลงดินให้เกิดการย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ
การนำไปใช้
องค์ความรู้ในการเคลือบกระถางชีวมวลฟางข้าวเพื่อควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยแบบช้าๆ สามารถนำไปถ่ายทอดเทคโนโลยีให้แก่นักศึกษา เกษตรกร กลุ่มสหกรณ์หรือผู้ที่สนใจ นำไปขยายผลต่อยอดไปสู่การใช้ประโยชน์ในการนำฟางข้าวมาแปรรูปเป็นกระถางฟางข้าวเพื่อเพิ่มมูลค่าได้ นอกจากนี้การนำฟางข้าวมาผลิตเป็นกระถางชีวมวลก็เป็นแนวทางหนึ่งที่ช่วยลดปัญหาฝุ่นควันจากการเผาเศษฟางข้าวในภาคเกษตรกรรมได้ โดยกรถางชีวมวลจากฟางข้าวได้มีการนำไปทดลองจำหน่ายในงานเกษตรแฟร์ โดยมรรายละเอียดในมิติต่างๆ ดังนี้
(1) ผู้ช่วยนักวิจัยได้รับรางวัลนำเสนอผลงานแบบ Oral presentation ระดับดีเด่น ในงานประชุมวิชาการ Sci-Tech Symposium 2021 เมื่อวันที่ 19 มีนาคม 2564 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี
(2) การถ่ายทอดองค์ความรู้และเทคโนโลยีการเคลือบปุ๋ยยูเรียบนแผ่นยางพาราให้แก่นักศึกษาชั้นปีที่ 2 สาขาเทคโนโลยียางและพอลิเมอร์ ในระหว่างวันที่ 8 – 16 กรกฏาคม 2564 สำหรับนำไปต่อยอดในการพัฒนาต้นแบบผลิตภัณฑ์แผ่นยางคลุมดินปลดปล่อยปุ๋ย ซึ่งได้รับรางวัลรองชนะเลิศอันดับ 2 การประกวดนวัตกรรมด้านยางพารา ประจำปี 2564 ผลงานระดับอุดมศึกษาและบัณฑิตศึกษา (ด้านปลายน้ำ) จัดโดยการยางแห่งประเทศไทย
(3) การบรรยายยกตัวอย่างแนวทางการผลิตกระถางชีวมวลจากฟางข้าวปลดปล่อยธาตุอาหารพืชให้แก่คณะผู้บริหารบริษัท เพนต้าพี จำกัด อ.เมือง จ.อุบลราชธานี ในการเข้าหารืองานวิจัยเพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ยางและพอลิเมอร์ เมื่อวันที่ 29 กันยายน 2564 ณ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี
(4) การบรรยายยกตัวอย่างแนวทางการผลิตกระถางชีวมวลจากฟางข้าวและการใช้ประโยชน์ ในการฝึกอบรมแปรรูปผลิตภัณฑ์จากยางพารา วันที่ 22 มกราคม 2565 ณ กลุ่มสหกรณ์สวนยางตำบลบัวงาม อ.เดชอุดม จ.อุบลราชธานี
(5) ผลิตภัณฑ์กระถางชีวมวลจากฟางข้าวนำไปจัดแสดงนิทรรศการ อว. BCG Market (ทดลองจำหน่ายได้ 125 ใบ) ในระหว่างวันที่ 28 มกราคม – 5 กุมภาพันธ์ 2565 ในงานเกษตรแฟร์ ปี 2565 ณ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (บางเขน) กรุงเทพฯ
(6) สัมภาษณ์สดทางสถานีวิทยุกระจายเสียงแห่งประเทศไทย ในรายการบันทึกสถานการณ์ เรื่อง "กระถางชีวมวลจากฟางข้าวเพื่อควบคุมการปลดปล่อยธาตุอาหารพืช" ในวันที่ 10 พฤษภาคม 2565 เวลา 8.30-8.45 น.
(7) ผู้ช่วยนักวิจัยได้รับรางวัลนำเสนอผลงานแบบ Poster presentation ระดับดี ในงาน Sci-Tech Symposium 2022 เมื่อวันที่ 18 มีนาคม 2565 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี
(8) การสัมมนาวิชาการเผยแพร่ผลการดำเนินงานของโครงการวิจัยในประเด็น การป้องกันและแก้ไขปัญหา PM2.5 จัดโดยสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ร่วมกับกรมควบคุมมลพิษ (คพ.) ในระหว่างวันที่ 18 – 19 มิถุนายน 2565 ณ ห้องประชุม Lotus 5 – 7 โรงแรมเซ็นทารา แกรนด์ และบางกอกคอนเวนชั่นเซ็นเตอร์ เซ็นทรัลเวิลด์ กรุงเทพฯ และการถ่ายทอดสดผ่าน Facebook ของ วช.
คุณค่าและผลกระทบต่อสังคม
เนื่องจากสิ่งประดิษฐ์กระถางชีวมวลจากฟางข้าวที่พัฒนาขึ้นนี้ใช้วัตถุดิบจากธรรมชาติมากกว่า 95% ซึ่งสอดคล้องกับ BCG Model กล่าวคือ การใช้ทรัพยากรชีวภาพ (Bio-economy) เพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับเศษฟางข้าว โดยเน้นการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูง เชื่อมโยงกับเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) คำนึงถึงการนำวัสดุต่างๆ กลับมาใช้ประโยชน์ให้มากที่สุด และทั้ง 2 เศรษฐกิจนี้ อยู่ภายใต้เศรษฐกิจสีเขียว (Green Economy) ที่ส่งเสริมโจทย์การพัฒนาที่ยั่งยืน (Sustainable Development Goals: SDGs) โดยผลงานประดิษฐ์คิดค้นกระถางชีวมวลจากฟางข้าวเกิดคุณค่าและผลกระทบต่อสังคมทั้งทางตรงและทางอ้อมในด้านต่างๆ ดังนี้
- ด้านเศรษฐกิจ การนำฟางข้าวมาประดิษฐ์เป็นกระถางชีวมวล ช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับเศษวัสดุฟางข้าวที่ปล่อยทิ้งไว้ที่แปลงนาหรือจากการนำไปเป็นอาหารสัตว์ โดยผลกระทบที่ได้ในแง่ของมูลค่าเชิงเศรษฐกิจเมื่อคำนวณเปรียบเทียบกับพื้นที่ทำนา 1 ไร่ เกษตรกรชาวนาสามารถอัดฟางข้าวได้ประมาณ 30 ก้อน จำหน่ายได้ประมาณ 900 บาท แต่หากนำมาผลิตเป็นกระถางฟางข้าวได้ประมาณ 2,300 ใบ ซึ่งคิดมูลค่าประมาณ 46,000 บาท สำหรับการนำน้ำยางพาราในท้องถิ่นมาใช้เป็นวัตถุในการใช้เป็นกาวประสานและใช้ร่วมในการเตรียมสารไฮโดรเจล สามารถเพิ่มมูลค่าให้แก่ยางพาราและเป็นการส่งเสริมเพิ่มรายได้ให้กับเกษตรกรชาวสวนยางอีกด้วย นอกจากนี้การเคลือบไฮโดรเจลสำหรับควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยและทำให้เม็ดปุ๋ยเกิดการละลายช้า ช่วยทำให้การใช้ปุ๋ยมีประสิทธิภาพและช่วยลดปริมาณการใส่ปุ๋ยที่เกินความจำเป็นลงได้
- ด้านสังคมและสิ่งแวดล้อม การนำฟางข้าวมาผลิตเป็นกระถางชีวมวลก็เป็นแนวทางหนึ่งที่ช่วยลดปัญหาฝุ่นควัน PM 2.5 จากการเผาเศษฟางข้าวที่เหลือทิ้งในภาคเกษตรกรรม และยังสามารถนำกระถางชีวมวลจากฟางข้าวมาเพาะชำต้นไม้แทนการใช้ถุงเพาะชำจากพลาสติก เพื่อลดปัญหาหาขยะพลาสติกที่เป็นอีกหนึ่งสาเหตุทำให้เกิดภาวะโลกร้อนได้ โดยเมื่อคิดพื้นที่ทำนา 1 ไร่ มีเศษชีวมวลฟางข้าวโดยเฉลี่ย 300 kg กิโลกรัมสามารถผลิตกระถางชีวมวลได้ประมาณ 2,300 ใบ และเมื่อคิดคำนวณปริมาณฟางข้าวเหลือทิ้งโดยเฉลี่ย 300 กิโลกรัม ต่อ 1 ไร่ (kg/ไร่) มาผลิตกระถางชีวมวลจะช่วยลดอัตราการปลดปล่อยก๊าซ CO2 เท่ากับ 727.005 kg/ไร่ ก๊าซ CO เท่ากับ 51.259 kg/ไร่ ก๊าซ NOx เท่ากับ 0.936 kg/ไร่ ก๊าซ SO2 เท่ากับ 0.364 kg/ไร่ และฝุ่นละอองรวม เท่ากับ 4.349 kg/ไร่ นอกจากนี้การเคลือบไฮโดรเจลทำให้เม็ดปุ๋ยยูเรียเกิดการละลายช้าและระเหิดได้ยากมากขึ้น ส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมในประเด็นการช่วยลดการปนเปื้อนในน้ำและในดินจากสารเคมีที่ละลายออกมาแต่พืชดูดซึมไปใช้งานได้ไม่ทันจากการใส่ปุ๋ยโดยตรง
ยื่นคำขอสิทธิบัตรการประดิษฐ์ เลขที่คำขอ 2201001337 กรรมวิธีการเคลือบกระถางชีวมวลด้วยสารเคลือบที่ควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ย วันที่ยื่น 3 มีนาคม 2565
คำสำคัญ
บันทึกโดย
