กระถางจากเซลลูโลส
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
สิริภัสส์ ทองชะอม, กัญญา นาคมุสิก, ตุลยา ศิวะวิชชกิจ
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
สุวารี พงศ์ธีระวรรณ, เฉลิมพร พงศ์ธีระวรรณ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ปัจจุบันพลาสติกไม่เพียงต่อการนำไปใช้ในงานหลายๆด้าน ซึ่งด้านการเกษตรก็ยังใช้พลาสติก ที่สังเกตอยู่ใกล้ตัว เช่น กระถางพลาสติก เมื่อใช้เสร็จแล้วจะกลายเป็นปัญหาขยะที่ยากต่อการกำจัด เนื่องจากในแต่ละปีมีการใช้พลาสติกมากถึงปีละ 150 – 200 ตันต่อปี ทำให้เป็นภัยมลพิษทางสภาวะแวดล้อมของสังคม และประเทศชาติ จากปัญหาดังกล่าวจึงได้ประดิษฐ์กระถางจากเซลลูโลส ทำจากกระดาษที่เหลือใช้มาเป็นกระถางที่สามารถย่อยสลายได้ เพื่อให้เป็นมลพิษต่อสังคมน้อยที่สุด กระถางที่จัดทำขึ้นแบ่งเป็น 2 ส่วน ดังนี้
ส่วนแรกเป็นส่วนของโครงสร้างของกระถางจากเยื่อเซลลูโลส โดยใช้วัสดุคอมพาวด์ประกอบไปด้วย เยื่อกระดาษเหลือใช้ ปูนซีเมนต์ ขี้เถ้าแกลบ ที่มีคุณสมบัติ คือ แข็งแรง ทนทาน แตกยากเมื่อเคลื่อนย้าย เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และย่อยสลายได้ จึงใช้วัสดุสำคัญ คือ กระดาษที่ใช้งานแล้ว ปูนซีเมนต์ ขี้เถ้าแกลบ โดยศึกษาระหว่างอัตราส่วน 3 : 1.5 : 2, 1.5 : 3 : 2 และ 3 : 2 : 1.5 โดยปริมาตร ออกแบบเป็นรูปทรงกระถางโดยทั่วไป
ส่วนที่สอง ศึกษาด้านประสิทธิภาพของกระถางในอัตราส่วนที่เหมาะสม
ด้านชีวภาพ
ศึกษาอัตราการเจริญเติบโต
ระยะเวลาของการย่อยสลายในดิน
ผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในดิน
ด้านกายภาพ
ด้านการอุ้มน้ำ
ที่มา และความสำคัญ
ปัจจุบันพลาสติกเป็นวัสดุที่แทรกซึมในทุกส่วนของชีวิตมนุษย์ในปัจจุบันเฉพาะในอุตสาหกรรมพลาสติกมีมูลค่าสูงถึง 374 พันล้านดอลล่าร์สหรัฐ ในขณะเดียวกัน พลาสติกกำลังสร้างปัญหาให้กับสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างมาก พลาสติกไม่สูญสลายตัวไปเอง เพราะเป็นสารสังเคราะห์ แต่แตกกระจายออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย และก่อให้เกิดขยะที่ไม่สามารถย่อยสลายได้อีกเป็นจำนวนมาก
กระดาษ เป็นอีกหนึ่งสาเหตุที่ก่อให้เกิดปริมาณขยะเป็นจำนวนมาก จากกระดาษเหลือใช้หรือกระดาษพิมพ์หน้าเดียวและได้มีการนำกระดาษเหล่านั้นไปแปรรูปทั้งการนำไปปั่นให้ยุ่ยเพื่อให้ได้เยื่อกระดาษและเติมเยื่อกระดาษใหม่และขึ้นรูปเป็นกระดาษใหม่เพื่อทำเป็นสมุดและหนังสือ หรือแปรรูปเป็นกล่องนม และอีกวิธีคือการทำ Papermache คือการที่นำเอากระดาษเหลือใช้มาผสมกับกาวหรือทากาวเพื่อทำให้เป็นรูปแบบต่างๆ ซึ่งเป็นวิธีที่สามารถใช้ในงานต่างๆได้ง่าย
จึงได้ทำการศึกษาการนำวิธี Papermache พบว่าเป็นวิธีที่สามารถขึ้นรูปแบบต่างๆได้ง่าย คงทน จึงได้นำวิธี Papermache มาเป็นส่วนประกอบในการทำกระถางที่มีส่วนผสมของวัสดุคอมพาวด์จากปูนซีเมนต์ ขี้เถ้าแกลบ แทนกระถางรูปแบบเก่าที่ก่อให้เกิดมลภาวะจึงคิดที่จะนำเซลลูโลสจากกระดาษ มาเป็นส่วนประกอบสำคัญในการทำกระถางที่ย่อยสลายได้โดยมีวัสดุคอมพาวด์จากปูนซีเมนต์ และขี้เถ้าแกลบที่ช่วยในการประสานเยื่อเซลลูโลส ให้เชื่อมประสานติดกันและขึ้นรูปโดยวิธี Papermache
แนวคิดการสร้างสรรค์ผลงาน
สังเกตจาก Papermache ที่สามารถขึ้นรูปแบบต่างๆ ได้ง่าย และคงทน
ปัญหาที่นำไปสู่การทดลอง
ปัญหาในการทิ้งถุงดำ หลังการใช้งานทำให้เกิดมลพิษ
ปัญหาของการย่อยสลายของพลาสติก
ปัญหาการเจริญเติบโตของพืชในถุงพลาสติก
วิธีการแก้ปัญหาที่พบในปัจจุบันคือ
การนำขวดพลาสติกที่ย่อยสลายได้ยากมา ทำเป็นกระถางปลูกพืช
ใช้กระถางดินเผาแทนกระถางพลาสติก
การปลูกพืชลงในแปลงผัก
การปลูกพืชออแกนิก
ถุงเพาะชำจากแป้งมันสำปะหลัง
วัตถุประสงค์ของโครงงาน
เพื่อผลิตกระถางใช้ในการเพาะปลูกพืชที่ย่อยสลายได้ในดิน
เพื่อนำกระดาษเหลือใช้มาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด
เพื่อลดภาวะโลกร้อน และรักษาสมดุลทางธรรมชาติ
สมมติฐาน
การนำกระดาษเหลือใช้มาเป็นส่วนประกอบในการทำกระถางเซลลูโลสจะทำให้พืชเจริญเติบโตได้ตามปกติ และสามารถย่อยสลายได้
ขั้นตอนการดำเนินการ
ศึกษาวิธีการแยกเยื่อกระดาษที่ใช้แล้ว
จุดมุ่งหมาย เพื่อศึกษาวิธีการแยกเยื่อกระดาษเหลือใช้ที่เหมาะสมต่อโครงสร้างของกระถาง
ศึกษาอัตราส่วนที่เหมาะสมในการเตรียมวัสดุคอมพาวด์ ที่ช่วยในการประสานเยื่อเซลลูโลส ให้เชื่อมประสานติดกัน โดยใช้ส่วนผสมของเยื่อกระดาษ ขี้เถ้าแกลบ ปูนซีเมนต์ในอัตราที่แตกต่างกัน และขึ้นรูปได้
จุดมุ่งหมาย เพื่อศึกษาอัตราส่วนที่เหมาะสมของวัสดุคอมพาวด์ ที่ช่วยประสานเยื่อเซลลูโลส ให้เชื่อมประสานติดกันได้
ศึกษาประสิทธิภาพของกระถาง
3.1 ศึกษาอัตราการเติบโตของพืช
จุดมุ่งหมาย เพื่อศึกษาอัตราการเจริญเติบโตของพืชเมื่อนำพืชไปปลูกในกระถาง
3.2 ศึกษาระยะเวลาการย่อยสลายในดิน
จุดมุ่งหมาย เพื่อศึกษาการย่อยสลายในระยะเวลาของการย่อยของกระถางเซลลูโลส
3.3 ศึกษาผลที่เกิดขึ้นต่อสิ่งมีชีวิตในดิน
จุดมุ่งหมาย เพื่อศึกษาผลที่เกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตในดินของกระถางเซลลูโลสจากเยื่อกระดาษที่ใช้แล้ว
3.4 ศึกษาความสามารถในการอุ้มน้ำ
จุดมุ่งหมาย เพื่อศึกษาความสามารถในการอุ้มนํ้าของกระถางจากเยื่อกระดาษที่ใช้แล้ว
ผลที่คาดว่าจะได้รับ
คุณสมบัติของกระถางจากเซลลูโลส
กระถางสามารถย่อยสลายได้
ไม่เกิดปัญหาขยะที่มีพบกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
สามารถเพิ่มอัตราการเจริญเติบโตให้ต้นกล้ายึดดินได้เร็ว