จากชีวมวลเหลือทิ้งทางการเกษตร รวมถึงขยะอาหาร ถ้าคำนวณจากขยะอาหารที่ถูกทิ้งทั่วโลก พบว่า มีการปลดปล่อยก๊าซเรือน กระจกมากถึง 8% นอกจากนี้ หากนำอาหารมาเปลี่ยนเป็นปุ๋ยด้วยกระบวนการย่อยสลายที่เกิดจากการหมัก ก่อให้เกิดก๊าซมีเทนซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจก ที่ส่งผลต่อภาวะโลกร้อน รวมถึงเป็นแหล่งเชื้อโรค และกลิ่นเหม็นรบกวน NANOTEC Newsletter ฉบับนี้ จะพาไปคุยกับ “ดร. เล็ก-สัญชัย คูบูรณ์” นักวิจัยจากนาโนเทค สวทช. และทีมวิจัย ที่พัฒนาเครื่องย่อยระบบถังคู่ (BioComposter) พร้อมใบพัดที่ออกแบบให้เร่งกระบวนการย่อยสลาย ตัวช่วยเปลี่ยน “ขยะอินทรีย์” ไม่ว่าจะเป็นของเหลือทางการเกษตร หรือขยะเศษอาหาร สู่ “ปุ๋ยหมักชีวภาพ” พร้อมจับมือไบโอเทค พัฒนาหัวเชื้อจุลินทรีย์เฉพาะสำหรับขยะอินทรีย์ในไทย หนุนลดการปลดปล่อยก๊าซมีเทนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากขยะอินทรีย์ที่มาจากขยะอาหารและวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร ต้นตอภาวะโลกร้อน-ฝุ่น PM2.5
ดร. สัญชัย คูบูรณ์ นักวิจัยจากทีมวิจัยตัวเร่งปฏิกิริยา กลุ่มวิจัยการเร่งปฏิกิริยาระดับนาโน การดูดซับ และการคำนวณ ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กล่าวว่า เครื่อง BioComposter ระบบถังคู่ขนาด 5 – 10 กิโลกรัม ใช้สำหรับการทำปุ๋ยหมักชีวภาพระดับครัวเรือน เป็นโครงการวิจัยและพัฒนาเพื่อลดปริมาณขยะอินทรีย์ที่มาจากขยะอาหาร และลดการเผาวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร นำไปสู่การลดก๊าซเรือนกระจกต้นตอของภาวะโลกร้อน โดยเฉพาะก๊าซมีเทน (CH4) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และยังช่วยลดฝุ่น PM2.5 อีกด้วย
โครงการดังกล่าว เป็น 1 ใน 19 โครงการนำร่องของ สวทช. ในการตอบโจทย์สระบุรีแซนด์บ๊อกซ์ และสร้างการเติบโตทางเศรษฐกิจของสระบุรี ที่ สวทช. ร่วมเป็นหนึ่งในคณะทำงานขับเคลื่อนด้านการเปลี่ยนสู่พลังงานสะอาด ร่วมกับพันธมิตรเครือข่ายพลังงานขับเคลื่อนให้เกิด ‘สระบุรีแซนด์บ๊อกซ์’ จังหวัดต้นแบบที่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ ในระยะเวลา 4 ปี
“การลดก๊าซเรือนกระจกสามารถทำได้หลายรูปแบบ อาทิ การใช้ถ่านชีวภาพเพื่อลดการใช้ถ่านหิน ส่งผลให้ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และสำหรับปุ๋ยหมักชีวภาพ จะเป็นการใช้ วทน. เปลี่ยนขยะอินทรีย์ให้กลายเป็นปุ๋ยใส่กลับเข้าไปกักเก็บในดิน ที่ตอบโจทย์ของสระบุรี ซึ่งมีขยะอินทรีย์ที่ต้องบริหารจัดการ 2 แบบ คือ ชีวมวลเหลือทิ้งทางการเกษตรที่มีมากในพื้นที่นั้น และขยะอาหาร” ดร. สัญชัยกล่าว
เครื่อง BioComposter ระบบถังคู่ ใช้สำหรับการทำปุ๋ยหมักชีวภาพระดับครัวเรือน ตอบโจทย์สำหรับขยะอินทรีย์ ทั้งเศษอาหารจากครัวเรือน รวมถึงชีวมวลเหลือทิ้งทางการเกษตร โดยทีมวิจัยนาโนเทค สวทช. ออกแบบตัวเครื่องระบบถังคู่ที่ถังหลัก (Primary Tank) ทำหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิและความชื้นให้เหมาะกับการทำงาน ของจุลินทรีย์ ในขณะที่ถังรอง (Secondary Tank) มีหน้าที่ลดความชื้นของปุ๋ยหมักชีวภาพให้เหมาะสำหรับการ นำไปใช้งาน นอกจากนี้ ยังร่วมมือกับทีมวิจัยจากศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) ในการพัฒนาหัวเชื้อจุลินทรีย์ที่มีความจำเพาะในการย่อยสลายขยะอินทรีย์ในประเทศไทย โดยช่วยให้ปุ๋ยหมักชีวภาพที่เป็นผลผลิตจากกระบวนการดังกล่าวนี้ มีธาตุอาหารที่สำคัญเพิ่มขึ้น และสามารถยับยั้งจุลินทรีย์ก่อโรคได้อีกด้วย
การทำงานของเครื่อง BioComposter เริ่มจากใส่ขยะอินทรีย์ลงในถัง Primary Tank โดยใช้อุณหภูมิไม่เกิน 50 องศาเซลเซียสในการกระตุ้นจุลินทรีย์ จากนั้นปุ๋ยหมักชีวภาพจะถูกย้าย ลงไปในถัง Secondary Tank เพื่อทำให้ปุ๋ยหมักชีวภาพแห้งและพร้อมใช้งาน กระบวนการนี้จะใช้เวลา 3-7 วัน
“ปัจจุบัน ต้นแบบเครื่อง BioComposter แล้วเสร็จแล้ว และอยู่ระหว่างการติดตั้งเพื่อทดลองใช้งานในพื้นที่โรงเรียนวัดส้มป่อย อำเภอพระพุทธบาท จังหวัดสระบุรี โดยขยะเศษอาหารในโรงเรียนอยู่ที่วันละ 3-5 กิโลกรัม ซึ่งเป็นน้ำหนักเปียก นอกจากนี้ ในพื้นที่ละแวกโรงเรียน จะมีชีวมวลจากการทำนาข้าว การปลูกข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ และการปลูกอ้อยปริมาณมาก ซึ่งในเบื้องต้น ทีมวิจัยตั้งเป้าลดการปลดปล่อยก๊าซมีเทน 30-50% ของการปลดปล่อยในพื้นที่ ซึ่งอ้างอิงจากผลการใช้ Biocomposter ที่มีการรายงานในบทความวิชาการก่อนหน้า ว่าสามารถลดการปลดปล่อยก๊าซมีเทนออกสู่บรรยากาศได้จริง” ดร. สัญชัยเผย
ทีมวิจัยคาดหวังให้คุณครูและนักเรียนเข้าใจและสามารถใช้เครื่องฯ ในการเปลี่ยนขยะเศษอาหารและของเหลือทางการเกษตรในพื้นที่เป็นปุ๋ยหมักชีวภาพเพื่อใช้งานในพื้นที่การเกษตรของโรงเรียน รวมถึงเป็นกลุ่มคนที่จะเป็นกระบอกเสียง ส่งต่อความรู้และการใช้เทคโนโลยีใหม่เพื่อลดขยะอินทรีย์ในชุมชนที่กว้างขึ้นต่อไป รวมถึงหากประสบความสำเร็จจะต่อยอดพื้นที่ใช้ประโยชน์สู่โรงเรียนและสถานที่อื่นๆ ต่อไป เป็นการนำ วทน. ตอบโจทย์สระบุรีแซนด์บ็อกซ์ ที่ร่วมกับทุกภาคส่วนขับเคลื่อนให้เกิดเมืองคาร์บอนต่ำแห่งแรกของประเทศไทย ปี 2567 ภายใต้แนวคิด “ร่วม เร่ง เปลี่ยน” สู่สังคมคาร์บอนต่ำ
การนำเทคโนโลยีเหล่านี้มาใช้ ไม่เพียงช่วยลดมลพิษทางอากาศ โดยเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพในการลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก โดยเฉพาะก๊าซมีเทนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ทั้งนี้ยังช่วยลดต้นตอของฝุ่น PM2.5 ที่มาจากการเผาชีวมวลและการจัดการขยะอินทรีย์แบบเดิม แต่ยังสร้างความตระหนักรู้และการมีส่วนร่วมของประชาชนในด้านการจัดการขยะอินทรีย์และชีวมวลเหลือทิ้งทางการเกษตร ซึ่งจะช่วยขับเคลื่อนประเทศไทยสู่เป้าหมายเมืองคาร์บอนต่ำอย่างเป็นรูปธรรม ซึ่งนาโนเทคและไบโอเทค สวทช. ยังคงเดินหน้าพัฒนาเทคโนโลยีที่ตอบโจทย์ทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงาน เพื่อสร้างความยั่งยืนและคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นให้กับคนไทยต่อไป