การสังเคราะห์ไฮโดรเจลของคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสจากผักตบชวาเพื่อใช้ในการปลดปล่อยปุ๋ยไนโตรเจน

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

นริศรา เกื้อกูลธรรมกุล, จิรัฏพร เมฆส่าน

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ธิดา เพชรคง

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ลพบุรี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปุ๋ยไนโตรเจน เป็นปุ๋ยหลักที่เกษตรกรใช้ในช่วงแรกเพื่อเร่งการเจริญเติบโตของพืชเพราะในดินมักมีปริมาณไนโตรเจนไม่เพียงพอต่อความต้องการของพืช ซึ่งประเทศไทยต้องพึ่งพาการนำเข้าปุ๋ยจากต่างประเทศเกือบทั้งหมด โดยประเทศไทยนำเข้าปุ๋ยไนโตรเจนมากที่สุดเป็นสัดส่วนถึงร้อยละ 48.7 จากซาอุดิอาระเบีย กาตาร์ มาเลเซีย และจีนและยังมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอีกด้วย นอกจากนี้ราคาปุ๋ยในตลาดโลกเริ่มปรับตัวสูงขึ้นจากสงครามยูเครนรัสเซีย ทำให้ราคาวัตถุดิบในการผลิตปุ๋ยเคมี อย่างน้ำมันดิบและแก๊สธรรมชาติพุ่งสูงขึ้นอย่าง มาก ทำให้ปุ๋ยเคมีมีราคาสูงขึ้นตามไปด้วย อีกทั้งสงครามยังทำให้ประเทศจีนที่เป็นผู้ส่งออกปุ๋ยเคมีรายใหญ่ของโลกจำกัดการส่งออกเพื่อความมั่นคงทางอาหาร ส่งผลให้เกษตรกรไทยต้องแบกรับต้นทุนการผลิตในราคาที่สูงขึ้นจากการปรับตัวของปุ๋ยไนโตรเจน

ซึ่งในปัจจุบันมีการนำเทคโนโลยีที่นำมาพัฒนาเกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้ปุ๋ยไนโตรเจน เพื่อให้พืชได้รับธาตุอาหารได้มากที่สุด ซึ่งไฮโดรเจลที่เป็นพอลิเมอร์ที่มีความสามารถในการดูดซับน้ำได้ดี ในทางการแพทย์มีการนำไฮโดรเจลไปใช้ในการควบคุมการปลดปล่อยตัวยา และในทางเกษตรมีการนำไฮโดรเจลไปใช้แทนดินเพื่อเป็นแหล่งเก็บน้ำและควบคุมการปลดปล่อยและธาตุอาหารในดิน ไฮโดรเจลเป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่สามารสังเคราะห์ได้จากธรรมชาติ มีทั้งการสังเคราะห์ไฮโดรเจลจากเพคติน ไคโตซาน เซลลูโลส ซึ่งวัสดุที่นำมาใช้ในการสังเคราะห์ไฮโดรเจลที่น่าสนใจคือ การสังเคราะห์เซลลูโลสจากผักตบชวา

เนื่องจากผักตบชวาสามารถแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็วในแหล่งน้ำและแพร่ระบาดหนักในที่ราบลุ่มน้ำเจ้าพระยาและแม่น้ำท่าจีน ทำให้เป็นมลพิษทางน้ำส่งผลกระทบต่อชาวประมงในการจับสัตว์น้ำ การขนส่งและการสัญจรทางน้ำ ดังนั้นทางคณะผู้จัดทำจึงคิดที่จะสังเคราะห์ไฮโดรเจลของคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสจากผักตบชวาเพื่อใช้ในการปลดปล่อยปุ๋ยไนโตรเจน ซึ่งถือเป็นการนำผักตบชวามาใช้ให้เกิดประโยชน์และถือเป็นการช่วยลดจำนวนของผักตบชวาด้วยอีกทางหนึ่ง