รายละเอียดโครงการวิจัย
- ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) :
- สมบัติของไบโอชาร์ที่ผลิตจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรและศักยภาพในการใช้เป็นวัสดุปรับปรุงดินสำหรับกลุ่มวิสาหกิจชุมชนทางการเกษตรในจังหวัดนครสวรรค์
- ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) :
- Properties of biochars produced from agricultural waste materials and potential of soil amendment for agricultural enterprise groups in Nakhon Sawan Province
- หน่วยงานเจ้าของโครงการ :
- คณะเทคโนโลยีการเกษตรและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม
- ลักษณะโครงการวิจัย :
- โครงการวิจัยเดี่ยว
- ลักษณะย่อยโครงการวิจัย :
- ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย
- ประเภทโครงการ :
- โครงการวิจัยใหม่
- วันเริ่มต้นโครงการ :
- 30 พฤศจิกายน 2563
- วันสิ้นสุดโครงการ :
- 29 พฤศจิกายน 2564
- ประเภทของการวิจัย :
- งานวิจัยประยุกต์
- ความสำคัญและที่มาของปัญหา :
- ความสำคัญและที่มาของปัญหาที่ทำการวิจัย ปัจจุบันโลกกำลังประสบกับวิกฤตการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ความมั่นคงทางด้านอาหาร และความต้องการด้านพลังงาน ซึ่งทั้งหมดเป็นประเด็นที่มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับการจัดการทรัพยากรดิน ในปัจจุบันนักวิจัยหลายประเทศทั่วโลกพบว่าเทคโนโลยีที่เหมาะสมในการแก้ปัญหาดังกล่าวไปพร้อมๆกันคือ เทคโนโลยีไบโอชาร์ ไบโอชาร์เป็นวัสดุที่ผลิตจากชีวมวลผ่านกระบวนไพโรไลซิสหรือกระบวนให้ความร้อนโดยปราศจากออกซิเจน ผลผลิตจากกระบวนการดังกล่าวนี้จะได้วัสดุที่อุดมไปด้วยคาร์บอนที่ไม่ย่อยสลายตามธรรมชาติโดยง่าย การประยุกต์ใช้ไบโอชาร์เพื่อปรับปรุงดินจึงเป็นหัวข้อที่ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในแง่ของการนำมาใช้เป็นเครื่องมือเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน การใส่ถ่านชีวภาพลงไปในดินเป็นอีกเทคโนโลยีหนึ่งที่ช่วยปรับปรุงสมบัติของดิน รวมทั้งเป็นการกักเก็บคาร์บอนไว้ในดิน เนื่องจากคาร์บอนในถ่านชีวภาพที่ผลิตจากการเผาที่อุณหภูมิสูง (pyrolysis) และไม่มีออกซิเจนจะถูกเปลี่ยนโครงสร้างทำให้มีความต้านทานต่อการย่อยสลายทางชีวภาพ และทางเคมีเมื่อเปรียบเทียบกับการใส่สารอินทรีย์ทั่วไป นอกจากนี้ ถ่านชีวภาพยังมีพื้นที่ผิว และความพรุน, ค่า CEC และ pH สูง อย่างไรก็ตาม ปริมาณคาร์บอน และธาตุอาหารที่เป็นองค์ประกอบในถ่านชีวภาพจะแตกต่างกันตามชนิดของถ่านชีวภาพซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามวัตถุดิบที่ใช้ และสภาพแวดล้อมของการเผา (pyrolysis) โดยทั่วไปความเข้มข้นของคาร์บอนจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นแต่จะทำให้ผลผลิตของถ่านชีวภาพลดลง เมื่อใส่ถ่านชีวภาพลงไปในดินจะช่วยเพิ่มธาตุอาหารให้กับพืชรวมทั้งช่วยปรับปรุงสมบัติทางกายภาพและชีวภาพของดินด้วย โดยลดความหนาแน่นรวมของดิน และเพิ่มความจุในการอุ้มน้ำ ทำให้ค่า CEC เพิ่มขึ้นถ่านชีวภาพจะไปกระตุ้นกิจกรรมของจุลินทรีย์ในดินโดยเป็นแหล่งอาหาร และปรับปรุงสภาพแวดล้อมให้เหมาะสม จังหวัดนครสวรรคฺเป็นจังหวัดที่มีกลุ่มวิสาหกิจทางการเกษตรที่มีผลผลิตทางการเกษตรหลากหลายชนิด เช่น ข้าว มันสำปะหลัง ข้าวโพด เป็นต้น การเก็บเกี่ยวและแปรรูปผลิตผลทางการเกษตรเหล่านี้ มีวัสดุเหลื่อทิ้งทางการเกษตรจำนวนมาก ดังนั้นการเปลี่ยนวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรเป็นไบโอชาร์จึงเป็นอีกแนวทางหนึ่งที่เป็นการจัดการของเสียอย่างมีประสิทธิภาพ และยังได้วัสดุปรับปรุงดินเพื่อเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามงานวิจัยเกี่ยวกับวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรเป็นไบโอชาร์ยังมีอยู่ไม่มาก ตลอดจนคำอธิบายถึงกลไกต่าง ๆ ของไบโอชาร์ยังไม่ชัดเจน งานวิจัยครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์ในการศึกษาถึงคุณสมบัติทางกายภาพของไบโอชาร์จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรเพื่อนำผลที่ได้ศึกษาถึงศักยภาพของไบโอชาร์เพื่อใช้ประโยชน์ในการปรับปรุงดินโดยได้สร้างเต่ผลิตไบโอชาร์ที่สามารถลพระยะในการผลิตถ่านไบโอชาร์ได้ต่อไป
- วัตถุประสงค์ของโครงการ :
- 1. เพื่อสร้างเตาผลิตไบโอชาร์ที่มีการกระจายตัวของความร้อนได้คงที่ 2. เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของไบโอชาร์จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร 3. เพื่อศึกษาศักยภาพของไบโอชาร์จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรเพื่อใช้ในการปรับปรุงดิน
- ขอบเขตของโครงการ :
- เชื้อเพลิงที่ใช้ในการทดสอบคือ วัสดุเหลือใช้ในการเกษตร ขนาดเตาผลิตไบโอชาร์ ปริมาตรภายในไม่น้อยกว่า 100 ลิตร
- ผลที่คาดว่าจะได้รับ :
- 1. ช่วยแก้ปัญหาความยากจนเนื่องจาก ผลผลิตทางการเกษตรเพิ่มขึ้นซึ่งจะช่วยเพิ่มรายได้ ลดการใช้ปุ๋ยเคมีซึ่งจะช่วยลดค่าใช้จ่ายทางการเกษตร เพิ่มธาตุอาหารในดินซึ่งจะช่วยลดค่าจ้างในการไถดิน 2. ช่วยปรับปรุงดินและเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร ให้เหมาะสมกับพื้นที่ จังหวัดนครสวรรค์ 3. ช่วยในกระบวนการจัดการของเสียประเภทอินทรียวัตถุได้เนื่องจากเทคโนโลยีถ่านชีวภาพมีศักยภาพในการกาจัดของเสียโดยเฉพาะการกาจัดกลิ่นทาให้เกิดสิ่งแวดล้อมเป็นมิตรได้
- วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล :
- 1. สำรวจและศึกษาวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรเพื่อผลิตไบโอชาร์ที่มีอยู่ในพื้นที่กลุ่มวิสาหกิจชุมชนเป้าหมายทางการเกษตร จังหวัดนครสวรรค์ 2. นำข้อมูลจากข้อที่ 1 มาเลือกวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรที่เหมาะสมมาผลิตไบโอชาร์ 3. ดำเนินการสร้างเตาผลิตถ่านไบโอชาร์ต้นแบบ ด้วยการวิเคราะห์ทางคอมพิวเตอร์ จากนั้นดำเนินการทดสอบเตาตามที่ได้ผลการออกแบบจากคอมพิวเตอร์ โดยใช้วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรและวัตถุดิบในการผลิตถ่านำบโอชาร์ 3.นำผลที่ได้จากการวิเคราะห์เกี่ยวกับการใช้ไบโอชาร์มาปรับปรุงสมบัติของดินในกลุ่มวิสาหกิจที่เข้าร่วม 4. สรุปงานวิจัยเพื่อทำการเผยแพร่ต่อไป
- คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) :
- -
- รายชื่อนักวิจัยในโครงการ :
-
ลำดับที่ รายชื่อ ประเภทนักวิจัย บทบาทหน้าที่ สัดส่วน 1 นายจุติพรรษ์ อนิวรรตกูล นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 20% 2 นายปฐมพงค์ จิโน นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย หัวหน้าโครงการวิจัย 40% 3 นายกฤษณะ ร่มชัยพฤกษ์ นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 20% 4 นางศรัณรัตน์ คงมั่น นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 20%
สถาบันวิจัยและพัฒนา
มหาวิทยาลัยราชภัฏนครสวรรค์ ศูนย์การศึกษาย่านมัทรี398/1 หมู่ 3 ตำบลย่านมัทรี อำเภอพยุหะคีรี
จังหวัดนครสวรรค์ 60130
