เม็ดบีทกักเก็บความชื้นจากวัสดุธรรมชาติ
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ชลรัตน์ จักรานนท์, ธัญวรัตม์ ทองสลัก
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
สะอารอนิง ดาโอะ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
เม็ดบีทกักเก็บความชื้นจากวัสดุธรรมชาติจัดทำขึ้นเพื่อเเก้ปัญหาการใช้ทรัพยากรน้ำที่สิ้นเปลือง เนื่องจากการเพาะปลูกพืชในเเต่ละครั้งจำเป็นต้องใช้ปริมาณน้ำที่มากเพียงพอต่อการเจริญเติบโตของพืช โดยเฉพาะในพื้นที่ที่ทรัพยากรน้ำมีอย่างจำกัด การรดน้ำให้แก่พืชบางครั้งอาจไม่สามารถไปถึงจุดที่รากสามารถดูดซึมไว้ได้ ซึ่งจะส่งผลให้สิ้นเปลืองทรัพยากรน้ำ นอกจากนั้นการรดน้ำลงดินที่มีอุณหภูมิสูงหรือมีความสามารถในการอุ้มน้ำน้อย จะทำให้น้ำระเหยอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกษตรกรต้องรดน้ำลงดินบ่อยครั้ง ดังนั้นผู้จัดทำจึงต้องการหาวิธีการในการจัดการกับดินให้สามารถกักเก็บน้ำ และปลดปล่อยน้ำให้แก่พืชได้ โดยทั่วไปมีการใช้เม็ดพลาสติกสังเคราะห์หลายชนิดมาแก้ปัญหา แต่ไม่เป็นที่นิยม เนื่องจากราคาที่ไม่คุ้มกับคุณภาพ และการสลายตัวได้ยาก ผู้จัดทำจึงได้คิดค้นการนำวัสดุชีวภาพมาพัฒนาเป็น SAP Bio Pellet และปลดปล่อยน้ำสู่ดินได้ จึงได้คัดเลือกมิวซิเลจจากเมล็ดแมงลักและเส้นใยทะลายปาล์ม มาพัฒนาโครงสร้างให้สามารถกักเก็บน้ำไว้ได้แล้วนำมาผสมกับแป้งชนิดต่างๆโดยวัสดุเหล่านี้จัดเป็นพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ง่ายและมีต้นทุนในการผลิตต่ำ จากการศึกษาความสามารถในการดูดซับน้ำและการปลดปล่อยน้ำของพอลิเมอร์ต่างชนิดกัน พบว่ามิวซิเลจของเมล็ดแมงลักมีความสามารถในการดูดซับน้ำมากกว่าพอลิเมอร์ชนิดอื่น โดยเมื่อนำมาเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพบว่าจะมีความสามารถในการดูดซับน้ำได้มากขึ้น เช่นเดียวกับพอลิเมอร์ที่ได้จากการดัดแปลงโครงสร้างของเส้นใยทะลายปาล์ม และแป้งมันสำปะหลัง เมื่อนำมาคอมพาวด์เพื่อขึ้นรูปเป็นเม็ดโดยใช้อัตราส่วนมิวซิเลจ:แป้งมันสำปะหลัง:เส้นใยจากทะลายปาล์ม:ZnO = 1:1:0.5:0.25 สารพอลิเมอร์ที่ได้นี้จัดเป็นพอลิเมอร์ดูดซับยิ่งยวด (Super-absorbent polymers หรือ SAPs ) เนื่องจากเม็ดบีทต้องสัมผัสกับน้ำตลอดเวลา จึงได้เติม ZnO เพื่อเพิ่มความเสถียรภาพและป้องกันเชื้อราเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สามารถย่อยสลายในดินได้ในเวลา 45 วัน เมื่อนำไปผสมกับดินในอัตราส่วนดิน:SAP = 100:1 จะสามารถเว้นระยะการรดน้ำได้ เป็นช่วงห่าง 7 วัน/โดยต้นไม้ไม่เหี่ยว ต้นทุนการผลิต 0.30 บาท/กรัม จึงเหมาะสมในการนำพัฒนาสำหรับการเพาะปลูกในดินที่อุ้มน้ำน้อยหรือมีสภาพแห้งแล้ง