นวัตกรรมลดก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากการเกษตรแบบชุ่มน้ำ

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

กมลชนก ทองดอนหับ, เสฏฐนันท์ ลิขิตวิทยาไกร, กัญญาวีร์ จันสีนาก

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

สะอารอนิง ดาโอะ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสุราษฎร์พิทยา

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศและอุณหภูมิของโลกที่สูงขึ้นในปัจจุบันเป็นผลมาจากการสะสมของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศมากกว่าปกติ คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) จึงผลักดันให้ลดก๊าซเรือนกระจกจากภาคการเกษตรซึ่งมีการปลดปล่อยร้อยละ 10-12 จากกิจกรรมทั้งหมดของมนุษย์ โดยเกิดจากการปลดปล่อยก๊าซมีเทนในพื้นที่การเกษตรแบบชุ่มน้ำ โดยนวัตกรรมจะอยู่ในรูปของถาดเพาะกล้าข้าวที่สามารถดูดซับก๊าซมีเทนและย่อยสลายได้ ด้วยการศึกษาชนิดและอัตราส่วนของสารตัวเติมสำหรับคอมพาวด์ในยางพารา พบว่า ถ่านกัมมันต์จากกะลามะพร้าวสามารถดูดซับก๊าซมีเทนได้ดีที่สุด รองลงมาคือแกลบ และเส้นใยทลายปาล์ม และปรับปรุงแบคทีเรียเซลลูโลสเป็นเซลลูโลสนาโนคริสตัลให้ได้อนุภาคขนาดเล็ก เพื่อเพิ่มความสามารถในการอุ้มน้ำ และดูดซับน้ำ เพิ่มประสิทธิภาพในการย่อยสลายด้วยสารตัวเติมคือแป้งมันสำปะหลังด้วยการออกสูตรที่เหมาะสมที่สุด ได้อัตราส่วนของยางพารา : ถ่านกัมมันต์ : แบคทีเรียเซลลูโลสนาโนคริสตัล : แป้งมันสำปะหลัง คือ 30 : 1.5 : 0.6 : 10.7 โดยน้ำหนัก จะได้โฟมยางพาราคอมพาวด์ที่มีรูพรุนเล็ก ซึ่งทำให้นวัตกรรมสามารถอุ้มน้ำ และดูดซับน้ำได้ใกล้เคียงกับฟองน้ำสังเคราะห์ และต้นกล้าสามารถเจริญเติบโตได้ดีเนื่องจากได้รับน้ำตลอดเวลา เมื่อต้นกล้ามีขนาดเหมาะสมสำหรับนำไปปลูก นวัตกรรมจะสามารถนำไปปลูกลงในนาได้ โดยรูพรุนในนวัตกรรมจะเป็นช่องว่างให้โมเลกุลของน้ำและก๊าซมีเทนเคลื่อนเข้ามาในถาด และถูกกักเก็บโดยถ่านกัมมันต์ที่มีรูพรุนระดับนาโนเมตร เพื่อเพิ่มโอกาสให้แบคทีเรียในกลุ่ม Methanotrophs สามารถออกซิไดซ์ก๊าซมีเทนกลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีความรุนแรงน้อยกว่า 25 เท่า และ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้จะเข้าสู่กระบวนการสังเคราะห์แสงของพืชต่อไป นวัตกรรม 1 หลุม สามารถลดการแพร่กระจายของก๊าซมีเทนเฉลี่ยได้ 2.89 mg/m2/hr. ซึ่งนวัตกรรมจะค่อย ๆ ย่อยสลายด้วยปัจจัยทางธรรมชาติด้วยพอลิเมอร์และสารตัวเติมที่เติมลงไปในราคา 15 บาท/ชิ้น