โครงการ IWA Intelligent Well-Being Agriculture ได้นำเสนอนวัตกรรมสำคัญในการจัดการเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร โดยเฉพาะฟางข้าวหรือแกลบ ด้วยการพัฒนา ไบโอชาร์ดัดแปลง (Modified Biochar/Hydrogel Composite) ภายใต้แนวคิด Bio-Circular Economy (BCE) เพื่อสร้างชุมชนปลอดขยะ (Zero Waste Community) และส่งเสริมเกษตรกรรมยั่งยืน. นวัตกรรมนี้ได้จัดทำโดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. มุจลินทร์ ผลจันทร์ แและคณะ.
แนวคิดหลักและการแก้ปัญหา
ปัญหาการจัดการเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรเป็นประเด็นสำคัญที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม. โครงการนี้ได้เปลี่ยนมุมมองต่อ “ของเสีย” ให้กลายเป็น “ทรัพยากรที่มีมูลค่า”. วัตถุประสงค์หลักของโครงการคือการพัฒนาการจัดการเศษวัสดุเหลือใช้โดยสร้างมูลค่าเพิ่ม (Added Value) เพื่อสร้างความยั่งยืนในสามมิติหลัก:
1. สิ่งแวดล้อม (Environment): ลดมลพิษจากการเผา และเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร.
2. สังคม (Society): สร้างความรู้ความเข้าใจ และสร้างเครือข่ายความร่วมมือในชุมชน.
3. เศรษฐกิจ (Economy): สร้างอาชีพและธุรกิจชุมชนจากของเหลือใช้.
นวัตกรรมหลักของโครงการคือ “ไบโอชาร์ดัดแปลง/ไฮโดรเจลคอมโพสิท” หรือ CMC/GHG Hydrogel Composite. วัสดุเริ่มต้นที่ใช้คือแกลบหรือฟางข้าว ซึ่งเป็นเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร.
กระบวนการพัฒนานวัตกรรม
การผลิตไบโอชาร์ดัดแปลงมีขั้นตอนหลักที่ชัดเจน:
1. Pyrolysis (กระบวนการเผาแบบจำกัดอากาศ): นำเศษวัสดุทางการเกษตรมาผ่านกระบวนการไพโรไลซิสเพื่อเปลี่ยนเป็นไบโอชาร์.
2. การดัดแปลง (Modification): นำไบโอชาร์มาดัดแปลงโครงสร้างผ่านกระบวนการ Carboxymethylation และ Chemical Cross-linking.
3. ผลิตภัณฑ์สุดท้าย: ได้ผลิตภัณฑ์เป็น CMC/GHG Hydrogel Composite ที่มีคุณสมบัติเหมาะสมในการใช้ปรับปรุงบำรุงดิน.
ผลิตภัณฑ์คอมโพสิทนี้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการจัดการการเกษตร (Agricultural Management) และมีศักยภาพในการกักเก็บน้ำและสารอาหารในดินได้ดีขึ้น.
แผนงานและการขยายผลสู่ชุมชน
โครงการนี้กำหนดระยะเวลาดำเนินการ 3 ปี เพื่อให้เกิดความยั่งยืนและขยายผลอย่างเป็นระบบ:
• ปีที่ 1 (Year 1): เน้นการวิจัยในระดับห้องปฏิบัติการ (Lab Scale Prototype) และการประเมินการยอมรับทางเทคโนโลยี.
• ปีที่ 2 (Year 2): พัฒนาต้นแบบในระดับแปลงทดลอง (Field Prototype) เพื่อประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระยะสั้น (Short Term Environment Effect) และดำเนินการ ถ่ายทอดเทคโนโลยีและการขยายชุมชน (Technology Transfer & Acceptance & Community Expansion).
• ปีที่ 3 (Year 3): ประเมินผลกระทบระยะยาว (Long Term Environment Effect) และเน้นการสร้าง รูปแบบธุรกิจและวิสาหกิจชุมชน (Business Models & Community Enterprise) เพื่อให้เกิดความยั่งยืนทางเศรษฐกิจ.
ผลลัพธ์จากการนำไปใช้
การนำไบโอชาร์ดัดแปลงไปใช้ในแปลงทดลองได้แสดงผลลัพธ์ที่เป็นรูปธรรมต่อการจัดการการเกษตร. ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าไบโอชาร์คอมโพสิทมีค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) และความสามารถในการแลกเปลี่ยนประจุบวก (CEC) ที่เปลี่ยนแปลงไปในทางที่เหมาะสมต่อการเกษตรเมื่อเทียบกับวัตถุดิบเดิม.
นอกจากนี้ การประยุกต์ใช้ยังรวมถึงพืชสำคัญอย่าง ข้าว และพืชผักอื่นๆ. การพัฒนาผลิตภัณฑ์นี้ไม่ได้มุ่งเน้นเพียงเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังเชื่อมโยงกับมิติของ ผู้คน (People) และ เศรษฐกิจ (Economy) ในระดับชุมชน. การขยายผลสู่ชุมชนโดยการสร้างธุรกิจชุมชนที่ใช้เทคโนโลยีนี้เป็นหัวใจสำคัญในการบรรลุเป้าหมายเกษตรยั่งยืน.
นวัตกรรมไบโอชาร์ดัดแปลงของโครงการ IWA เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของการบูรณาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเข้ากับแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน เพื่อเปลี่ยนขยะทางการเกษตรให้เป็นเครื่องมือสำคัญในการปรับปรุงคุณภาพดินและเพิ่มผลผลิต. เปรียบเสมือนการแปลง “ถ่านที่ถูกทิ้ง” ให้กลายเป็น “แบตเตอรี่ดิน” ที่สามารถกักเก็บพลังงาน (สารอาหารและน้ำ) เพื่อหล่อเลี้ยงความยั่งยืนของระบบเกษตรกรรมและเศรษฐกิจชุมชนได้อย่างครบวงจร.
ผู้แต่ง : ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. มุจลินทร์ ผลจันทร์ แและคณะ.
หน่วยงาน : คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้
ติดต่อและสอบถามเพิ่มเติมได้ที่ : ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. มุจลินทร์ ผลจันทร์ แและคณะ.
สังกัด : คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ่
