การใช้สารสกัดจากพืชสมุนไพรด้วยเทคโนโลยี “ไอน้ำสมุนไพร” ในการป้องกันกำจัดแมลงศัตรูพืช เป็นเทคโนโลยีที่ถูกพัฒนามาจากความรู้ของคนในชุมชนบ้านรางยอม ตำบลหนองโรง อำเภอพนมทวน จังหวัดกาญจนบุรี ร่วมกับคณะเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง ภายใต้แนวคิดในการพัฒนาชุมชนโดยใช้หลักเศรษฐกิจพอเพียง จึงต้องการถ่ายทอดองค์ความรู้และเทคโนโลยี “กระบวนการผลิตไอน้ำสมุนไพร” ให้กับชุมชนที่ด้อยโอกาสทางเทคโนโลยี เป็นการพัฒนาทักษะอาชีพของเกษตรในรูปแบบของกลุ่มเกษตร ให้เกิดความเท่าเทียมทางการใช้เทคโนโลยีที่ไม่เป็นอันตรายต่อเกษตรกรและผู้บริโภค รวมทั้งสามารถลดค่าใช้จ่ายในกระบวนการผลิตลงได้ หลักการทำงานของชุดกลั่นไอน้ำสมุนไพร เป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผลิต “ไอน้ำสมุนไพร” ตามวิธีการของปราชญ์ชุมชนบ้านรางยอม อำเภอพนมทวน จังหวัดกาญจนบุรี กับองค์ความรู้ด้านการใช้น้ำมันหอมระเหยจากพืชในการป้องกันกำจัดแมลงและไรพืชของนักวิจัย คณะเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง สามารถอธิบายรายละเอียดของเทคโนโลยีการผลิตได้ดังต่อไปนี้ การกลั่น “ไอน้ำสมุนไพร” เป็นหลักการกลั่นน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรโดยวิธีการกลั่นด้วยน้ำ (Water distillation) ทั่วไป เพียงแต่ขั้นตอนสุดท้ายหลังจากการกลั่นแล้วนั้น ได้น้ำและน้ำมันหอมระเหยจากพืชอยู่รวมกัน ซึ่งไม่มีขั้นตอนการแยกออกจากกัน แต่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ทันที เรียกของผสมนี้ว่า “ไอน้ำสมุนไพร” วิธีการผลิตไอน้ำสมุนไพรเพื่อใช้ในการป้องกันกำจัดแมลงและไรศัตรูพืช ดังนี้ 1. การเตรียมพืชสมุนไพรรวม 50 กิโลกรัม (ตามสูตรของแต่ละชุมชน ซึ่งมีความแตกต่างกันไปตามชนิดของแมลงและไรศัตรูพืช และชนิดของพืชปลูก) 2. นำพืชสมุนไพรตามสูตรมาสับให้ละเอียด ผสมกับน้ำสะอาด 50 ลิตร ใส่ในถังกลั่นขนาด 200 ลิตร คลุกเคล้าให้เข้ากัน ปิดฝา รอจนน้ำเดือดเป็นไอออกมา ไอน้ำจะพาน้ำมันหอมระเหยจากพืชออกมาทางท่อทางออกของไอน้ำ ท่อนั้นผ่านไปยังถังควบแน่น และถูกควบแน่นเป็นของเหลวไหลออกมา สารที่ได้เรียกว่า “ไอน้ำสมุนไพร” ควบคุมคุณภาพการกลั่นโดยให้ได้ไอน้ำสมุนไพร 30 ลิตร (ใช้เวลาประมาณ 3-4 ชั่วโมง) จึงหยุดกระบวนการกลั่น 3. ผสมไอน้ำสมุนไพรที่ได้ทั้งหมดเข้าด้วยกัน เพิ่มสารช่วยผสมระหว่างน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรและน้ำด้วยสารช่วยผสม เช่น ปิโตรเลียมออยล์ ไวท์ออยล์ สารทวีน หรือสารจับใบ อัตรา 5 ซีซี ต่อ ลิตร เขย่าให้เข้ากัน บรรจุใส่ขวดพลาสติกทึบแสง 4. อัตราการใช้และวิธีการใช้ไอน้ำสมุนไพรในการป้องกันกำจัดแมลงและไรศัตรูพืช - เป็นสารไล่ ใช้ในอัตรา 80-100 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร ฉีดพ่นทุก ๆ 15 วัน สามารถป้องกันการเข้าทำลายของแมลงและไรศัตรูพืชได้ - เป็นสารฆ่า ใช้ในอัตรา 200-400 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร ฉีดพ่นทุก ๆ 3-4 วัน อย่างต่อเนื่อง สามารถฆ่าแมลงและไรศัตรูพืชได้"
จากยุทธศาตร์ชาติที่ 5 ด้านการจัดการน้ำและสร้างการเติบโตบนคุณภาพชีวิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน ที่มีเป้าประสงค์เพื่อเพิ่ม eco-efficiency จากการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างมีคุณค่า ลดการใช้สารเคมีทางการเกษตร เพื่อลดปัญหาเรื่องการได้รับผลกระทบจากการใช้สารเคมีของเกษตรกร สารเคมีตกค้างในสินค้าเกษตรและสิ่งแวดล้อม มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องมีการวิจัยเพื่อสร้างนวัตกรรมตอบโจทย์ที่ท้าทายกับปัญหาผลกระทบจากการได้รับสารเคมีโดยตรงของเกษตรกร ความต้านทานต่อสารเคมีทางการเกษตรของแมลงและไรศัตรูพืช รวมทั้งสารเคมีทางการเกษตรตกค้างในผลิตผลทางการเกษตรและสิ่งแวดล้อม ซึ่งการนำนวัตกรรมการใช้สารสกัดจากพืชสมุนไพร มาใช้ในการกำจัดแมลงและไรศัตรูทางการเกษตร เป็นทางเลือกที่สามารถบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติเพื่อใช้ในการบริหารศัตรูพืชได้อย่างอย่างยั่งยืน จากรายงานการวิจัยของผู้รับผิดชอบโครงการก่อนหน้านี้พบว่าวิธีการกลั่นด้วยวิธีการต้มพืชสมุนไพรในน้ำ จะได้น้ำมันหอมระเหยจากพืชออกมา โดยน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรหลายชนิดสามารถป้องกันกำจัดแมลงศัตรูพืชได้หลายชนิด เช่น เพลี้ยแป้ง เพลี้ยไฟ เพลี้ยอ่อน แมลงหวี่ขาว หรือไรศัตรูพืช การผลิตสูตรน้ำมันหอมจากพืชมาใช้ในการป้องกันกำจัดแมลงเป็นไปได้โดยง่ายหากแต่ต้องซื้อน้ำมันหอมระเหยจากบริษัทผลิตน้ำมันหอมระเหยซึ่งมีราคาแพง ไม่คุ้มกับการลงทุน ชุมชนบ้านรางยอมได้ใช้ภูมิปัญญาของชาวบ้านในการสกัดน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรโดยใช้หลักการต้มเหล้าหรือกลั่นเหล้าในอดีต ของเหลวหลังจากการกลั่นจะประกอบด้วยน้ำมันหอมระเหยจากพืชและน้ำผสมกัน ชาวบ้านเรียกสารนี้ว่า “ไอน้ำสมุนไพร” จากกระบวนการกลั่นที่ประกอบด้วยหม้อต้มขนาด 50 ลิตร ใช้ฟืนเป็นแหล่งพลังงาน หล่อเย็นด้วยกระทะใบบัว พัฒนามาเป็นหม้อต้มขนาด 200 ลิตร ใช้ฟืนเป็นแหล่งพลังงานที่มีการดัดแปลงเป็นเตาประหยัดพลังงาน ทำให้เกิดนวัตกรรมด้านการเกษตรที่สามารถแก้ปัญหาการระบาดของแมลงศัตรูในพืชปลูกได้อย่างยั่งยืน มีรายได้เพิ่มขึ้นจากการลดการใช้สารฆ่าแมลง ไม่เป็นอันตรายต่อเกษตรกร ผู้บริโภค และไม่มีสารพิษตกค้างในสภาพแวดล้อมอีกด้วย ขณะที่ยังมีชุมชนที่ด้อยโอกาสด้านการพัฒนาเทคโนโลยีอีกมากมายที่ยังขาดแคลนทุนทรัพย์ในการผลิต “ชุดกลั่นไอน้ำสมุนไพร” หรือขาดองค์ความรู้ด้านการผลิตที่ถูกต้อง ซึ่งหากมีการดำเนินการให้มีความเสมอภาคกันของการใช้เทคโนโลยีนี้ จะสามารถทำให้ชีวิตความเป็นอยู่ของเกษตรกรก็จะดีขึ้นตามไปด้วย
คณะสถาปัตยกรรม ศิลปะและการออกแบบ
---
คณะวิศวกรรมศาสตร์
จุดมุ่งหมายของการประดิษฐ์นี้ เพื่อพัฒนาสารป้องกันการเกิดไฟป่าให้มีความสามารถในการป้องกันการเกิดไฟป่าระยะยาว มิใช่เพียงการใช้ระงับไฟป่า หรือป้องกันไม่ให้ไฟป่านั้นแพร่กระจายเป็นวงกว้าง แต่มุ่งเน้นที่การป้องกันไม่ให้เกิดการติดไฟตั้งแต่เริ่มต้น สามารถป้องกันการเกิดไฟป่าได้อย่างครอบคลุม สามารถป้องกันได้ยาวนานตลอดช่วงระยะเวลาที่เกิดไฟป่าสูงสุดหรือช่วงเข้าสู่ฤดูแล้ง นับเป็นระยะเวลาประมาณ 3 - 4 เดือน โดยหลังจากการที่มีการผลสารกันไฟป่าจะไม่ก่อให้เกิดความเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตทั้งบนบกและในน้ำ ไม่มีสารตกค้างหรือตกค้างน้อยที่สุดโดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบภายใต้มาตรฐานที่มีการระบุไว้ เน้นการใช้วัตถุดิบ อุปกรณ์ และเคมีภัณฑ์ที่สามารถหาได้ง่ายในประเทศไทย รวมไปถึงการใช้มูลค่าต้นทุนการผลิตให้ต่ำที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ ซึ่งทำให้เหมาะสมต่อการใช้งานในปริมาณมากสำหรับการฉีดพ่นป้องกันพื้นที่ป่าไม้บริเวณพื้นที่ป่าที่เสี่ยงต่อการเกิดอัคคีภัย จากค่าเฉลี่ยโดยประมาณสำหรับมลพิษที่เกิดในรหว่างการเกิดไฟป่า ได้แก่ ฝุ่นละออง (PM) ประกอบด้วย PM2.5 PM10, คาร์บอนมอนออกไซด์ (CO), คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2), ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx), สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) เป็นต้น
วิทยาลัยการจัดการนวัตกรรมและอุตสาหกรรม
งานวิจัยนี้นำเสนอการพัฒนาเส้นใยนาโนคาร์บอนที่มีโครงสร้างหลายเฟสผสมออกไซด์ของโลหะ (CNF@MOx; M = Ag, Mn, Bi, Fe) โดยฝังอนุภาคนาโนของเงิน แมงกานีส บิสมัท และเหล็ก ลงในเส้นใยนาโนคาร์บอนที่ได้จากพอลิอะคริโลไนไตรล์ (PAN) ผ่านเทคนิคอิเล็กโทรสปินนิ่งและผ่านการอบชุบในบรรยากาศอาร์กอน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าเส้นใยนาโนที่ได้มีโครงสร้างที่เป็นระเบียบ เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 559-830 นาโนเมตร และมีอนุภาคนาโนฝังตัวขนาด 9-21 นาโนเมตร การวิเคราะห์เชิงโครงสร้างยืนยันการมีอยู่ของสถานะออกซิเดชันต่างๆ ของโลหะออกไซด์ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกลไกการเก็บประจุไฟฟ้า ผลการทดสอบทางไฟฟ้าเคมีพบว่า CNF@Ag/Mn/Bi/Fe-20 มีค่าความจุจำเพาะสูงสุดที่ 156 F g⁻¹ ที่อัตราการสแกน 2 mV s⁻¹ และมีเสถียรภาพสูง โดยยังคงค่าความจุได้มากกว่า 96% หลังจากการชาร์จ-คายประจุ 1400 รอบ กลไกการเก็บประจุของเส้นใยนี้เกิดจากการทำงานร่วมกันระหว่างความสามารถในการเก็บประจุแบบชั้นคู่ไฟฟ้าและกระบวนการรีดอกซ์ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุอิเล็กโทรดสำหรับตัวเก็บประจุยิ่งยวด