ผู้เขียน	สาวบางแค 22
เผยแพร่	วันพฤหัสที่ 12 ตุลาคม พ.ศ.2560

ปัจจุบัน ความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีพลังงานทดแทน จากผลงานวิจัยของสถาบันการศึกษาต่างๆ พบว่า มีประสิทธิภาพดี ลดต้นทุนการผลิตในภาคการเกษตร ประหยัดทรัพยากร แรงงาน และค่าใช้จ่าย เป็นพลังงานสะอาดเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ใช้เชื้อเพลิงที่สามารถใช้หมุนเวียนได้อย่างไม่มีวันหมดไป

ผักตบชวา วัชพืชตัวร้ายในระบบนิเวศทางน้ำ

ประเทศไทย มีภูมิประเทศที่มี หนอง บึง ลำคลอง และแม่น้ำ เป็นจำนวนมาก ซึ่งปัจจุบันมีความหนาแน่นของผักตบชวาสูง เนื่องจากผักตบชวาเป็นพืชที่สามารถขยายพันธุ์และเจริญเติบโตได้อย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดปัญหาต่างๆ เช่น ขัดขวางการสัญจรทางน้ำ ปิดกั้นทางระบายน้ำของคลองส่งน้ำ ลำน้ำตื้นเขิน ทำให้ออกซิเจนในน้ำน้อยลง ทำให้เกิดน้ำเสียและส่งผลกระทบต่อประชาชนไม่สามารถนำน้ำมาอุปโภคบริโภคได้ และเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยในน้ำ เสียความสมดุลของระบบนิเวศ อีกทั้งยังเป็นแหล่งสะสมเชื้อโรคและพาหะของพยาธิอีกด้วย

ปัจจุบัน วิธีการกำจัดผักตบชวาส่วนใหญ่ใช้แรงงานคน ซึ่งทำให้มีต้นทุนด้านงบประมาณ ด้านกำลังคน และด้านเวลาที่สูง หากเป็นแม่น้ำ ลำคลอง หรือบึงขนาดใหญ่ที่มีผักตบชวาหนาแน่นมาก การใช้แรงงานคนทำได้ไม่สะดวก และไม่ได้ผลเท่าที่ควร อีกทั้งอาจได้รับอันตรายจากสัตว์น้ำ เช่น งู ปลิง และการกำจัดผักตบชวาโดยใช้สารเคมีพ่นหรือฉีดนั้นจะไม่นิยมทำ เพราะสารเคมีทำให้น้ำเสีย เป็นอันตรายต่อสัตว์น้ำมากยิ่งขึ้น รวมทั้งประชาชนที่ต้องอาศัยน้ำจากแหล่งน้ำ

ส่วนเครื่องจักรกลเก็บผักตบชวาที่ใช้อยู่มีบางหน่วยงานเท่านั้น เครื่องจักรกลเหล่านั้นต้องซื้อจากต่างประเทศ ซึ่งมีราคาสูงมากและต้องใช้พลังงานจากน้ำมันเชื้อเพลิงในการขับเคลื่อน ซึ่งไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม มีบางหน่วยงานในประเทศไทยที่พยายามกำจัดผักตบชวา โดยใช้เครื่องตัดย่อยผักตบชวาในน้ำ โดยให้เศษผักตบชวาที่ถูกตัดย่อยไหลไปตามกระแสน้ำ ซึ่งการกำจัดผักตบชวาวิธีนี้ทำให้ผักตบชวาสามารถขยายพันธุ์กระจายไปในแม่น้ำลำคลองเล็กๆ ทั่วไป

การกำจัดผักตบชวาทำได้ยาก เนื่องจากมีการขยายพันธุ์ที่รวดเร็ว และโครงสร้างของเส้นใยที่มีความเหนียว หลายหน่วยงานจึงพยายามศึกษาแนวทางผลิตพลังงานทดแทนจากผักตบชวา เช่น การนำมาผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่ง การผลิตน้ำมันชีวภาพจากกระบวนการไพโรไลซิล การนำผักตบชวามาหมักด้วยยีสต์เพื่อผลิตเอทานอล และการผลิตแก๊สชีวภาพจากผักตบชวาร่วมกับมูลสุกร เป็นต้น

เรือไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ สำหรับเก็บผักตบชวา

ผลงานสิ่งประดิษฐ์ชิ้นนี้ ได้รับทุนอุดหนุนการวิจัยจากสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ใช้ระยะเวลาศึกษาวิจัยนาน 1 ปีเต็ม จึงประสบความสำเร็จในการพัฒนาเรือไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สำหรับเก็บผักตบชวา ที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์แบบ ช่วยประหยัดเวลาและต้นทุนในการเก็บผักตบชวาได้อย่างดีเยี่ยม

อาจารย์วิมล พรหมแช่ม อาจารย์ประจำสาขาเทคโนโลยีไฟฟ้าอุตสาหกรรม คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏสุราษฎร์ธานี (มรส.) เจ้าของผลงานสิ่งประดิษฐ์ “เรือไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สำหรับเก็บผักตบชวา” ได้จำลองผลงานวิจัยไปจัดแสดงในงานมหกรรมงานวิจัยแห่งชาติ 2560 (Thailand Research Expo 2017) วันที่ 23-27 สิงหาคม ณ โรงแรมเซ็นทาราแกรนด์ และบางกอกคอนเวนชันเซ็นเตอร์ เซ็นทรัลเวิลด์ กรุงเทพฯ ซึ่งมี พลอากาศเอก ประจิน จั่นตอง รองนายกรัฐมนตรี เป็นประธานเปิดงานและเยี่ยมชมบู๊ธผลงานนิทรรศการของ มหาวิทยาลัยราชภัฏสุราษฎร์ธานีด้วย

อาจารย์วิมล กล่าวว่า ผมตั้งใจพัฒนาเรือเก็บผักตบชวาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยนำพลังงานทดแทนที่ผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์มาใช้ประโยชน์ ประหยัดค่าใช้จ่าย อนุรักษ์สิ่งแวดล้อมและช่วยให้เกษตรกรมีอาชีพและรายได้มากขึ้น ผักตบชวาที่เก็บได้ สามารถนำไปทำประโยชน์ต่อเกษตรกรในการทำอาหารสัตว์ การเพาะเห็ด บรรจุภัณฑ์จากผักตบชวา และยังสามารถใช้เป็นพลังงานทดแทน เช่น แก๊สชีวภาพจากผักตบชวา

ตัวเรือดังกล่าว ใช้วัสดุอุปกรณ์ที่มีคุณภาพ สามารถจัดหาได้ง่ายในประเทศไทย และใช้พลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นพลังงานทดแทนที่ไม่มีวันหมด อีกทั้งอนุรักษ์ธรรมชาติและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สามารถเก็บผักตบชวาจาก แหล่งน้ำต่างๆ ตามธรรมชาติ ที่มีวัชพืชและผักตบชวาได้อย่างกว้างขวาง ผักตบชวาจะถูกใบมีดตัดขาดเป็นท่อนๆ ก่อนที่สายพานลำเลียง 2 ชุด จะทำหน้าที่ลำเลียงผักตบชวาที่ถูกตัดขึ้นมาไว้บนลำเรือ

อาจารย์วิมล กล่าวว่า ตัวเรือใช้ทุ่นเหล็กลอยน้ำทรงกระบอก ความยาว 10 เมตร เส้นผ่าศูนย์กลาง 1 เมตร จำนวน 2 ท่อน เป็นโครงสร้างเรือ ด้านหน้าติดตั้งชุดตัดผักตบชวาในตำแหน่งระหว่างกลางของทุ่นเหล็กทั้งสอง สามารถปรับระยะสูงต่ำและมุมก้มเงยได้ ด้านล่างติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้า ขนาด 3,000 วัตต์ เพื่อขับแกนหมุนของใบมีด ปรับความเร็วการหมุนใบมีดได้ด้วยชุดควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า ด้านบนติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ 16 แผง ทำหน้าที่ผลิตพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ น้ำหนักลำเรือ ประมาณ 5,000 กิโลกรัม

ปัจจุบัน ผลงานชิ้นนี้มีความเร็วของเรือสูงสุดมากกว่า 1 กิโลเมตร ต่อชั่วโมง สามารถเก็บผักตบชวาได้ไม่น้อยกว่า 1 ตัน ต่อชั่วโมง และสามารถปฏิบัติงานแต่ละครั้งได้ไม่น้อยกว่า 5 ชั่วโมง ต่อวัน ซึ่งอัตราการเก็บผักตบชวานั้น ยังเกี่ยวข้องกับปริมาณแสงแดดแต่ละวัน ดังนั้น หากมีปริมาณแสงแดดมากและระยะเวลายาวนานขึ้น ส่งผลให้เรือสามารถปฏิบัติงานได้ยาวนานขึ้น อย่างไรก็ตาม อาจารย์วิมลวางแผนพัฒนาเรือให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเน้นปรับปรุงชุดใบมีดตัดผักตบชวาและชุดสายพานลำเลียงให้ทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้นในอนาคต

 

“ไผ่” พืชพลังงาน อนาคตสดใส

“ไผ่” นับเป็นพืชมหัศจรรย์ สามารถสร้างมูลค่าเพิ่มทางเศรษฐกิจได้อย่างมาก เนื่องจากไม้ไผ่เป็นพืชพลังงานที่เติบโตเร็วที่สุดในโลก ตอบโจทย์ในเรื่องพลังงานทดแทนได้อย่างดี แค่ปลูกไผ่สัก 5 ล้านไร่ ประเทศไทยจะไม่ขาดแคลนไฟฟ้า แถมยังมีประโยชน์ด้านอื่นๆ ตามมาอีกมากมาย

รองศาสตราจารย์ ธัญพิสิษฐ์ พวงจิก ประธานชมรมคนรักไผ่ กล่าวว่า ปัจจุบันไผ่หลายสายพันธุ์ ที่มีศักยภาพในด้านพืชพลังงาน โดยใช้ลำไผ่ทำพลังงานชีวมวล เช่น ไผ่ตงลืมแล้ง (ตงอินโด) ไผ่กิมซุ่ง (ไผ่ไต้หวัน หรือไผ่เขียวเขาสมิง) ไผ่แม่ตะวอ ไผ่รวก และไผ่ซางนวล นอกจากนี้ ไผ่ตงลืมแล้ง ไผ่กิมซุ่ง ยังแปรรูปในลักษณะเพียวเล็ต(pellet) ทำถ่านไม้ไผ่ได้ แต่ไผ่ทั้งสองชนิดนี้ควรปลูกในบริเวณที่มีน้ำสมบูรณ์ “ไผ่บงหวานเพชรน้ำผึ้ง” ยังสามารถแปรรูปเป็นถ่านแกลบ เรียกว่า ไบโอชาร์ ใช้เป็นพลังงานไฟฟ้าแล้วยังได้ปุ๋ยอีกด้วย

ถ่านไม้ไผ่คุณภาพสูงที่ได้จากการเผา ที่อุณหภูมิ 1,000 องศาเซลเซียส ขึ้นไป ด้วยเตาเผาถ่านที่มีประสิทธิภาพ จะมีความสามารถสูงในการดูดซับกลิ่น ความชื้น สารพิษ สารเคมี ช่วยฟอกอากาศ กำจัดแบคทีเรีย ช่วยปลดปล่อยประจุลบ และอินฟราเรดคลื่นยาว ช่วยดูดซับรังสี ทำให้ระบบไหลเวียนของเลือดดีขึ้น มีผลให้จิตใจแจ่มใส เบิกบาน ใช้ทำผลิตภัณฑ์สุขภาพนานาชนิด

ถ่านกัมมันต์ (activated carbon) เป็นวัสดุคาร์บอนที่มีพื้นที่ผิวสูงมาก เนื่องจากมีรูพรุนจำนวนมหาศาล มีความสามารถในการดูดซับคาร์บอนและไนโตรเจนได้สูงมาก ผงคาร์บอนที่ผลิตได้จากถ่านไม้ไผ่เมื่อนำมาผสมกับดิน ช่วยปรับปรุงบำรุงดินแล้ว ยังมีความสามารถในการดูดซับไนตรัสออกไซด์ ซึ่งเป็นก๊าซที่ไปทำลายชั้นโอโซนที่เป็นเกราะป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตของโลกมากที่สุดอีกด้วย นอกจากนี้ ถ่านไม้ไผ่ยังถูกนำมาใช้เป็นองค์ประกอบในอุตสาหกรรมต่างๆ อีกมากมาย เช่น อุตสาหกรรมยา-เครื่องสำอาง ใช้ทำไส้กรองน้ำ ไส้กรองอากาศ ใช้ปรับปรุงบำรุงดิน และใช้ในการบำบัดน้ำเสีย เป็นต้น

ปัจจุบัน ทั่วโลกมีความต้องการใช้ “ถ่านกัมมันต์จากไม้ไผ่” อย่างแพร่หลาย เพราะถ่านกัมมันต์จากไม้ไผ่มีคุณสมบัติเด่นในหลายด้าน สามารถนำไปแปรรูปเป็นสิ่งของเครื่องใช้ต่างๆ เป็นจำนวนมาก สามารถส่งออกสร้างรายได้อย่างไม่มีขีดจำกัด สายพันธุ์ไผ่ที่เหมาะสำหรับผลิตถ่านกัมมันต์ ได้แก่ ไผ่พันธุ์กิมซุ่ง พันธุ์ซางหม่น ฯลฯ

การปลูกไผ่ ส่งผลดีต่อสภาพแวดล้อม เพราะไผ่เป็นพืชตระกูลหญ้าที่มีขนาดลำต้นใหญ่โต ให้น้ำหนักชีวมวลต่อไร่ในระยะเวลาที่เท่ากันสูงกว่าพืชชนิดอื่น เป็นพืชที่มีอัตราการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเกือบทุกพื้นที่ของประเทศไทยได้เป็นอย่างดี

ไผ่ จึงเป็นทางเลือกหนึ่งในการปลูกเป็นพืชพลังงานทดแทนของโลกต่อไปในอนาคต เพราะทุกส่วนของต้นไผ่ประกอบด้วยเซลลูโลส เหมาะสำหรับใช้เป็นพลังงานชีวมวล สำหรับพันธุ์ไผ่ที่ให้ปริมาณชีวมวลในปริมาณมาก ได้แก่ พันธุ์กิมซุ่ง ตงลืมแล้ง ซางหม่น และวะโซ่ ฯลฯ ไผ่กลุ่มนี้เหมาะสำหรับผลิตเชื้อเพลิงพลังงานทดแทน เช่น สกัดเป็นน้ำมันดิบ นำต้นไผ่สดบดเป็นผงเพื่อนำไปหมักจะได้ก๊าซชีวภาพ (มีเทน) ที่มีค่าพลังงานสูงมาก ผลิตเม็ดพลังงานแห้งซึ่งโรงไฟฟ้าชีวมวลทั้งในและต่างประเทศมีความต้องการสูง รวมทั้งแปรรูปเป็นถ่านไม้ไผ่ที่มีคุณภาพสูง เป็นต้น

รองศาสตราจารย์ ธัญพิสิษฐ์ กล่าวว่า ปัจจุบันเชื้อเพลิงจากธรรมชาติใต้ดินมีราคาสูงขึ้นอย่างมาก และเชื้อเพลิงจากแหล่งอื่นๆ มีต้นทุนที่สูงยากต่อการลงทุน ดังนั้น เชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด จากพืชกำลังเป็นที่ต้องการของตลาดโลกเป็นอย่างมาก นิยมใช้ผลิตความร้อนตามบ้านเรือนในประเทศเขตหนาว ใช้ในการผลิตไฟฟ้า สำหรับโรงไฟฟ้า หรือโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ

เชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด มีจุดเด่นสำคัญคือ ให้ความร้อนสูงกว่าชีวมวลอย่างอื่น ขนส่งได้สะดวกเนื่องจากมีความหนาแน่นมาก มีเถ้าน้อย รวมทั้งส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมน้อยมาก โดยเฉพาะเม็ดเชื้อเพลิงชีวมวลที่ผลิตจากไม้ไผ่ เพราะไผ่เป็นพืชที่มีการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมของประเทศไทยได้อย่างดี อีกทั้งมีพันธุ์ไผ่จำนวนมากมาย สามารถเลือกให้เหมาะสมกับในแต่ละสภาพพื้นที่ได้

ไผ่ ที่ตัดนำไปใช้ประโยชน์ ควรเลือกลำไผ่แก่ อายุ 2-3 ปี ส่วนลำอ่อนและหน่อไม้ที่เกิดใหม่จะปล่อยไว้เลี้ยงกอต่อไป สามารถตัดหมุนเวียนได้ทุกปีตลอดไปจนกว่าต้นไผ่จะออกดอกตายขุย อีกทั้งไผ่ยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมช่วยลดปัญหาโลกร้อนได้เป็นอย่างดี ช่วยชะลอการกัดเซาะพังทลายของหน้าดินและตลิ่งริมน้ำได้อีกด้วย

ขณะเดียวกัน ไผ่ จัดอยู่ในกลุ่มสินค้าสีเขียวเป็นมิตรของธรรมชาติ (Eco-friendly) เพราะไผ่ให้ออกซิเจนในปริมาณสูงมากกว่าต้นไม้ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ ไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมี ใช้เพียงปุ๋ยและน้ำ ไผ่จะจัดสมดุลออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศได้ดีที่สุด

ทุกวันนี้ กระแสความนิยมรณรงค์ให้ใช้สินค้าสีเขียวจากธรรมชาติมาแรงมาก ประเทศจีน ญี่ปุ่น ไต้หวัน และอินเดีย มุ่งส่งเสริมให้ประชาชนปลูกไผ่เพื่อเป็นวัตถุดิบสำหรับป้อนเข้าสู่โรงงานอุตสาหกรรมเส้นใย เพราะไม้ไผ่ให้เส้นใยที่มีคุณสมบัติดีเด่นที่สุดในโลก รวมทั้งอุตสาหกรรมการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้ลำไผ่เป็นเชื้อเพลิง เพราะลำไม้ไผ่แก่มีถ่าน 22% แก๊ส 21% และไบโอออยล์ 57% พื้นที่ 1 เฮกตาร์ (6.25 ไร่) ผลิตไผ่แห้งได้ 10 ตัน ให้น้ำมัน 4,600 ลิตร ถ่านแท่ง 2,200 กิโลกรัม มีคุณค่าทดแทนน้ำมันจากธรรมชาติ 2,000 ลิตร (ประเทศไทยมีศักยภาพในการจัดการผลผลิตได้สูงสุด 50-100 ตัน ต่อไร่)

ผู้สนใจเรื่องไผ่ สามารถสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ รองศาสตราจารย์ ธัญพิสิษฐ์ พวงจิก ภาควิชาเทคโนโลยีการเกษตร คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120 โทรศัพท์ (02) 564-4488 กด 0 และ (086) 655-2762