โฟมโปรตีนดับเพลิงจากเมล็ดยางพารา นวัตกรรมเด่น ของ “ม.สวนดุสิต” คว้ารางวัลระดับโลก

เมล็ดยางพารา

ช่วง 5 ปีที่ผ่านมา เกษตรกรชาวสวนยางพาราต้องแบกรับภาระต้นทุนการผลิตสูง แต่ขายยางได้ราคาต่ำจนแทบไม่พอกิน หลายครอบครัวต้องกู้หนี้ยืมสินเพื่อให้มีเงินรายได้หมุนเวียนเข้ามาเลี้ยงดูครอบครัว แต่ในวันนี้ มหาวิทยาลัยสวนดุสิต (มสด.) ได้พัฒนานวัตกรรมใหม่ “โฟมโปรตีนดับเพลิงจากเมล็ดยางพารา” ช่วยเพิ่มช่องทางการตลาดให้กับเกษตรกรชาวสวนยางพารามากขึ้น เพราะในอนาคตพวกเขามีโอกาสและความหวังที่จะขาย “เมล็ดยางพารา” ของเหลือทิ้งจากสวนยางให้กลายเป็นสินค้าตัวใหม่ นอกเหนือจากการขายน้ำยางสด แผ่นยางดิบ หรือไม้ยางพาราเหมือนในอดีต

ผศ. ดร. ณัฐบดี วิริยาวัฒน์กับโฟมโปรตีนดับเพลิงจากเมล็ดยางพารา

“สวนดุสิต” ปลื้มผลงานคว้าระดับโลก ที่เจนีวา

“โฟมโปรตีนดับเพลิงจากเมล็ดยางพารา” เป็นหนึ่งในนวัตกรรมไทยที่ได้รับรางวัลจากการประกวดในเวทีระดับนานาชาติ ณ นครเจนีวา สมาพันธรัฐสวิส เมื่อช่วงต้นปีที่ผ่านมา สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) และเครือข่ายบริหารงานวิจัยจึงได้จัดงานนิทรรศการผลงานวิจัย สิ่งประดิษฐ์ และนวัตกรรมไทยที่ได้รับรางวัลจากการประกวดในเวทีระดับนานาชาติ ณ นครเจนีวา สมาพันธรัฐสวิส และรัฐเปอร์ลิส สหพันธรัฐมาเลเซีย นำมาจัดแสดง ณ ห้องประชุมจอมพลสฤษดิ์ ธนะรัชต์ อาคาร วช. 1 เมื่อวันที่ 4 พฤษภาคม ที่ผ่านมา โดย พล.อ.อ. ประจิน จั่นตอง รองนายกรัฐมนตรี เป็นประธานมอบรางวัลแก่นักวิจัยที่มีผลงานดีเด่นในครั้งนี้

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ณัฐบดี วิริยาวัฒน์ รับรางวัลจาก พล.อ.อ. ประจิน จั่นตอง รองนายกรัฐมนตรี

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. จิระ จิตสุภา อาจารย์ประจำสถาบันวิจัยและพัฒนา มหาวิทยาลัยราชภัฏสวนดุสิต (มสด.) ซึ่งรับผิดชอบงานจัดแสดงผลงานวิจัยและพัฒนาระบบเทคโนโลยีสารสนเทศ ในฐานะหัวหน้าทีมนักวิจัยมหาวิทยาลัยสวนดุสิต เปิดเผยว่า เนื่องจากยางพาราเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญของไทย ประเทศไทยมีเกษตรกรชาวสวนยางพาราและผู้ประกอบการในธุรกิจที่เกี่ยวข้องกับยางพารามากกว่า 6 ล้านคน โดยไทยส่งออกยางพารามากเป็น อันดับ 1 ของโลก แต่การส่งออกส่วนใหญ่อยู่ในรูปวัตถุดิบแปรรูปขั้นต้น ซึ่งมีมูลค่าต่ำ ดังนั้น การนำกากเนื้อในเมล็ดยางพารามาพัฒนาต่อยอดเป็นผลิตภัณฑ์ในรูปแบบสารดับเพลิงโปรตีนสกัดจากกากเนื้อในเมล็ดยางพารา จึงช่วยเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจและเพิ่มรายได้แก่เกษตรกรที่ปลูกยางได้อีกทางหนึ่ง

โฟมโปรตีนดับเพลิงจากเมล็ดยางพารา

“โฟมโปรตีนดับเพลิงจากเมล็ดยางพารา” เป็นผลงานของ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ณัฐบดี วิริยาวัฒน์ และ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. สุรชาติ สินวรณ์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสวนดุสิต จุดเริ่มต้นของผลงานวิจัยชิ้นนี้ เกิดจากทีมนักวิจัย มสด. ศึกษาพบว่า เทคโนโลยีโฟมโปรตีนดับเพลิงจากโปรตีนสังเคราะห์ ที่ขายในท้องตลาดปัจจุบันมีราคาสูง โดยมีต้นทุนการผลิตที่ 381.48 บาท ต่อ 1 กิโลกรัม นอกจากนี้ โปรตีนสังเคราะห์เมื่อทำปฏิกิริยากับความร้อนของไฟ จะเกิดมลพิษทางอากาศ ซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพ

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. จิระ จิตสุภา (คนที่ 3 จากขวามือ) ถ่ายรูปกับทีมนักวิจัย มสด.

ทีมนักวิจัย มสด. จึงเกิดแนวคิด นำ “เมล็ดยางพารา” ของเหลือทิ้งทางการเกษตรมาใช้ประโยชน์ ในฐานะ “โฟมโปรตีนจากพืช” เพราะมีโปรตีนคุณภาพสูง เมื่อนำมาสกัดเป็นโฟมโปรตีน ถือว่าให้ผลคุ้มค่าเชิงพาณิชย์ เพราะมีต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่าโปรตีนสังเคราะห์มาก โดยต้นทุนการผลิต จะอยู่ที่ 3.74 บาท ต่อกิโลกรัม เท่านั้น ทีมนักวิจัย มสด. ใช้เวลาศึกษาทดลองสกัดโปรตีนออกจากกากเมล็ดยางพารานานถึง 3 ปีเต็ม จึงประสบความสำเร็จในการพัฒนาโฟมโปรตีนดับเพลิงจากเมล็ดยางพาราก่อนนำไปยื่นจดสิทธิบัตรในเวลาต่อมา

การนำเมล็ดยางพารามาใช้ประโยชน์ในฐานะโฟมโปรตีนจากพืช นับว่า จุดประกายความหวังทางการตลาดให้กับวงการยางพาราของประเทศไทยอย่างมาก เพราะที่ผ่านมา เมล็ดยางพารา คือวัสดุเหลือทิ้งที่มีอยู่มากมายในสวนยางพาราทั่วประเทศ หากสามารถนำมาสร้างมูลค่าเพิ่มในลักษณะโฟมโปรตีน จะช่วยขยายโอกาสทางการตลาดยางพาราให้กลับมาคึกคักขึ้นอีกครั้งในอนาคต

โฟมโปรตีนจากยางพารา มีคุณสมบัติเด่นในเรื่องการดับเพลิงประเภทน้ำมัน และก๊าซ (class B) ด้วยกลไกการทำงานของโฟมโปรตีนจะทำหน้าที่คลุมไอระเหยของน้ำมันไม่ให้ระเหยเป็นเชื้อเพลิงลุกไหม้ และช่วยลดอุณหภูมิของผิวหน้าของน้ำมัน โดยไม่ก่อให้เกิดมลพิษสูงเช่นเดียวกันกับโปรตีนสังเคราะห์ โฟมโปรตีนดับเพลิง ผลงาน มสด. เป็นนวัตกรรมใหม่ที่น่าใช้งานอย่างยิ่ง เพราะไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากผลิตจากเมล็ดยางพารา ซึ่งเป็น โปรตีนพืชนั่นเอง

เมล็ดยางพารา

โฟมโปรตีนที่สกัดจากเมล็ดยางพาราเ หมาะสำหรับใช้ดับเพลิงประเภทน้ำมันและก๊าซ เนื่องจากสามารถลดอุณหภูมิของผิวหน้าน้ำมันทำให้ปริมาณการระเหยของไอน้ำมันลดลง อีกทั้งมีความสามารถในการเคลื่อนที่ไปยังที่ต่างๆ ของภาชนะบรรจุน้ำมัน เนื่องจากมีแรงตึงผิวต่ำ โดยโฟมโปรตีนนี้สามารถลดอุณหภูมิที่ผิวหน้าน้ำมันได้จากอุณหภูมิที่ 450 องศาเซลเซียส ลดลงเหลือเพียง 34 องศาเซลเซียส ภายในเวลา 11 วินาที ถือว่ามีประสิทธิภาพสูงกว่าสารดับเพลิงประเภทอื่นๆ ถึง 3 เท่า แถมยังมีต้นทุนการผลิตที่ต่ำ เพียง 3.74 บาท ต่อกิโลกรัม เท่านั้น

หากเปรียบเทียบผลงานนวัตกรรมใหม่ของ มสด. กับสินค้าดับเพลิงที่มีดาษดื่นในท้องตลาดทั่วไป ในเรื่องต้นทุนการผลิต ประสิทธิภาพการใช้งาน ก็ฟันธงได้ว่า นวัตกรรมใหม่ของ มสด.ชนะขาดลอยทุกประตู เพราะโฟมดับเพลิงจากเมล็ดยางพารามีประสิทธิภาพมากกว่าโฟมโปรตีนสังเคราะห์ถึง 3 เท่า และมีต้นทุนเพียง 3.74 บาท ต่อกิโลกรัม แถมให้ผลกำไรสูงกว่าสารดับเพลิงทั่วไป ประมาณ 1.23 เท่า

ทั้งนี้ “โฟมโปรตีนที่สกัดจากเมล็ดยางพารา” นับเป็นนวัตกรรมใหม่ที่คุ้มค่ากับการนำไปต่อยอดเชิงพาณิชย์ในหลายด้าน เพราะช่วยเพิ่มผลกำไร รวมทั้งเพิ่มผลผลิต ช่วยลดต้นทุน แก้ปัญหาเรื่องการดับเพลิงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ฯลฯ  ข่าวดีสำหรับประเทศไทย ขณะนี้ผลงานวิจัยโฟมโปรตีนที่สกัดจากเมล็ดยางพารา ของ มสด. เป็นที่สะดุดตา บริษัทเอกชนที่ทำธุรกิจด้านการดับเพลิง ขณะนี้กำลังอยู่ระหว่างเจรจาหารือเพื่อพัฒนาต่อยอดทางการค้าร่วมกัน คาดว่าภายในปี 2563 จะมีสินค้านวัตกรรมของนักวิจัย มสด. มาวางขายในประเทศ และขยายตลาดส่งออกได้ในอนาคต

ปุ๋ยชีวภาพ ละลายโพแทสเซียม

นอกจากผลงานนวัตกรรมเด่นข้างต้นแล้ว ทีมนักวิจัย มสด. ประกอบด้วย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. สุรชาติ สินวรณ์  ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ณัฐบดี วิริยาวัฒน์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสวนดุสิต ยังได้ร่วมมือกับ ดร. กันต์ ปานประยูร นักวิจัยของคณะทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยมหิดล พัฒนา “ปุ๋ยชีวภาพละลายโพแทสเซียม” ที่คว้ารางวัลจากเวทีประกวดนวัตกรรมระดับนานาชาติ ณ นครเจนีวา สมาพันธรัฐสวิสในปีนี้ด้วยเช่นกัน

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. สุรชาติ สินวรณ์

ทีมนักวิจัยชุดนี้ได้ศึกษาพบว่า พื้นที่การเกษตรในปัจจุบันประสบปัญหาเรื่องดินดานอย่างรุนแรง เนื่องจากพื้นที่เพาะปลูกส่วนใหญ่ถูกกดทับอย่างแน่นหนา ทำให้เกิดการรวมตัวกันแน่นด้วยอนุภาคดินขนาดเล็ก ก่อปัญหาการให้น้ำพืชไม่สามารถกระจายไปที่อื่นได้ ปัจจุบัน เกษตรกรพยายามแก้ปัญหาดินดาน ทำได้โดยการไถพรวนดินในชั้นที่ลึกลงไป เมื่อเวลาผ่านไปดินดานก็จะกลับมาใหม่อีกครั้ง ซึ่งก่อให้เกิดค่าใช้จ่ายในการเพาะปลูกก็สูงมาก การไถดินโดย ripper จะทำให้น้ำซึมลงใต้ดินได้เร็วกว่าปกติ ทำให้ดินจะแห้งได้เร็วขึ้น พืชจะไม่สามารถใช้น้ำนี้ให้เกิดประโยชน์และผลผลิตลดลง

ทีมนักวิจัยจึงได้พัฒนา “ปุ๋ยชีวภาพละลายโพแทสเซียม” ซึ่งมีคุณสมบัติเด่น คือมีแบคทีเรียที่ผลิตกรดอินทรีย์ เพื่อละลายโพแทสเซียมในดินเหนียว (CEC) ทำให้ธาตุโพแทสเซียมที่ถูกยึดไว้ด้วยพันธะที่มีประจุในดินกับธาตุโพแทสเซียมหลุดออกจากกัน โพแทสเซียมจะอยู่ในสภาพอิสระต่อการดูดใช้ของพืช โดยสามารถเพิ่มปุ๋ยโพแทสเซียมในดินได้ถึง 23.7% เมื่อเทียบกับดินที่ไม่ได้ใช้ปุ๋ยนี้ ลดต้นทุนปุ๋ยได้ถึง 50% (476 บาท ต่อไร่) ประสิทธิภาพในการดูดซับโพแทสเซียมในพืชเพิ่มขึ้น 12% ทำให้ดินมีความร่วนซุยเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นการส่งเสริมผลผลิตพืชเพิ่มขึ้น

ผลงานวิจัยเรื่อง “ปุ๋ยชีวภาพละลายโพแทสเซียม” ถือว่า คุ้มค่าที่จะนำไปพัฒนาต่อยอดเชิงพาณิชย์ เพราะสามารถเพิ่มผลกำไร ช่วยเพิ่มผลผลิต ที่สำคัญช่วยเกษตรกรลดต้นทุนได้อย่างดี แก้ปัญหาดินดานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อเปรียบเทียบต้นทุน ประสิทธิภาพกับของเดิมที่มีอยู่ในท้องตลาดกับนวัตกรรมที่พัฒนาขึ้นมา

ดินดานจะมีสมบัติในการดูดโพแทสเซียมไว้ (K) ดังนั้น พืชจะไม่สามารถใช้โพแทสเซียมสำหรับการเจริญเติบโตได้ดังนั้น ผลผลิตจึงลดลง เมื่อนำปุ๋ยชีวภาพละลายโพแทสเซียมมาใช้แก้ไขปัญหาตัวแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพ จะช่วยละลายโพแทสเซียมจากดินและช่วยให้ดินร่วนซุยขึ้น ซึ่งแบคทีเรียเหล่านี้ ได้แก่ แบคทีเรีย Bacillus kochii SBCYB2, B. megaterium NBRC 15308, B.airabhattai สายพันธุ์ P10, B. safensis สายพันธุ์ SHR3-1 และ B. megaterium สายพันธุ์ AVMB3 ซึ่งแบคทีเรียเหล่านี้สามารถปรับปรุงคุณภาพดินส่งเสริมผลผลิตที่สูงขึ้น ทำให้ต้นทุนการผลิตต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง

หากใครสนใจนวัตกรรมงานวิจัยทั้งสองชิ้นนี้ สามารถสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้จากผู้ประสานงาน คือ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. จิระ จิตสุภา เบอร์โทรศัพท์ : 081 300 2594 E-MAIL : [email protected]