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
คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมและเทคโนโลยี
การวิจัยนี้ยืนยันถึงศักยภาพของเส้นใยไผ่ตงในฐานะวัตถุดิบที่ยั่งยืนสำหรับอุตสาหกรรม สิ่งทอ โดยแสดงถึงคุณสมบัติเด่นที่ตอบโจทย์ทั้งในด้านการใช้งานและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม พร้อมทั้งชี้ให้เห็นแนวทางการพัฒนาที่สามารถส่งเสริมการผลิตที่ยั่งยืนและตอบสนองความต้องการในตลาดที่เน้นการพัฒนาคุณภาพชีวิตและรักษาสิ่งแวดล้อม โดยผสมผสานแนวคิดด้านความยั่งยืนเข้ากับนวัตกรรมวัสดุ การวิจัยครอบคลุมการวิเคราะห์คุณสมบัติเส้นใย การพัฒนากระบวนการผลิต และการออกแบบผลิตภัณฑ์ การวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์ 1) เพื่อพัฒนาคุณสมบัติเส้นใยไผ่ตงสู่การผลิต 2)เพื่อศึกษาปัจจัยในการออกแบบผลิตภัณฑ์สิ่งทอเพื่อสิ่งแวดล้อมจากเส้นใยไผ่ตง 3)เพื่อคาดการณ์อนาคตภาพในการออกแบบผลิตภัณฑ์สิ่งทอเพื่อสิ่งแวดล้อมจากเส้นใยไผ่ตง ผลการวิจัยพบว่า ไผ่ตงอายุ 60 วันมีคุณสมบัติเหมาะสมที่สุดในการแยกเส้นใย โดยมีขนาดเส้นใยเฉลี่ย 5.32 μm ซึ่งเล็กกว่าเส้นใยธรรมชาติชนิดอื่น ส่งผลให้มีคุณสมบัติดูดซับความชื้นและระบายอากาศได้ดี เมื่อนำมาปั่นผสมกับเส้นใยพอลิเอสเตอร์รีไซเคิลในสัดส่วน 30:70 จะได้เส้นด้ายที่มีความแข็งแรงและผิวสัมผัสที่มีเอกลักษณ์ แม้ว่าคุณสมบัติการต้านเชื้อแบคทีเรีย Staphylococcus aureus จะอยู่ในระดับต่ำ แต่เส้นใยมีความขาวสะอาดและอ่อนนุ่ม และจากการวิเคราะห์ปัจจัยในการออกแบบผลิตภัณฑ์พบองค์ประกอบสำคัญ 4 ด้าน ได้แก่ วัสดุท้องถิ่น (Local Materials) ผลิตภัณฑ์สีเขียว (Green Products) สุขภาพ (Healthy) และความยั่งยืน (Sustainability) ผลการประเมินความพึงพอใจของผู้บริโภคต่อต้นแบบผลิตภัณฑ์อยู่ในระดับมาก โดยสามารถอธิบายความพึงพอใจได้ร้อยละ 84.7 ทั้งนี้ กระบวนการผลิตที่พัฒนาขึ้นช่วยลดการใช้สารเคมีและของเสียอันตราย อีกทั้งการใช้ไผ่ตงซึ่งเป็นพืชโตเร็วยังช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาว ส่งผลให้เกิดการพัฒนาที่ยั่งยืนทั้งในด้านเศรษฐกิจ สิ่งแวดล้อม และความมั่นคงทางอาชีพในชุมชนชนของประเทศไทย ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า การพัฒนาเส้นใยไผ่ตงผสมเส้นใยพอลิเอสเตอร์รีไซเคิลสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีความยั่งยืน ตอบสนองต่อความต้องการของผู้บริโภคในด้านสุขภาพ การใช้วัสดุท้องถิ่น และการส่งเสริมผลิตภัณฑ์สีเขียว อีกทั้งการนำเสนอผลิตภัณฑ์ในเชิงพาณิชย์สามารถเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจและส่งเสริมการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้ในอนาคต
คณะเทคโนโลยีสารสนเทศ
ปริญญานิพนธ์ฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำเสนอการพัฒนาโครงงานเมตาเวิร์สสำหรับสำนักการเรียนรู้ตลอดชีวิตพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (KLLC) และสำนักบริหารข้อมูลดิจิทัลพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (KDMC) เพื่อการประชาสัมพันธ์ โดยมีเป้าหมายหลักเป็นการสร้างต้นแบบเมตาเวิร์สเพื่อส่งเสริมการเรียนรู้ การประชาสัมพันธ์ ผ่านเทคโนโลยีเสมือนจริงแก่ นักศึกษา บุคลากร และบุคคลภายนอก ในการทำโครงงานในครั้งนี้ ผู้จัดทำโครงงานได้พัฒนาระบบเมตาเวิร์ส เพื่อใช้ในการจำลองให้ผู้ใช้งานได้รับประสบการณ์กับสถานที่เสมือนจริงของสำนักการเรียนรู้ตลอดชีวิตและสำนักบริหารข้อมูลดิจิทัลเพื่อการประชาสัมพันธ์ในสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง โดยผู้ใช้จะสามารถเข้าถึงระบบผ่าน Web Application ที่ถูกพัฒนาด้วย Unity ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้พัฒนาระบบเมตาเวิร์ส ซึ่งได้ถูกออกแบบให้ผู้ใช้สามารถเยี่ยมชมและเข้าใช้งานสถานที่ต่าง ๆ ของอาคารเพื่อส่งเสริมการประชาสัมพันธ์ในรูปแบบเสมือนจริงให้มีการแพร่หลายมากยิ่งขึ้น ผู้พัฒนาจึงได้ใช้ซอฟต์แวร์ Maya และ Unity ในการสร้างระบบเมตาเวิร์สเพื่อสร้างโมเดลสามมิติและจัดการฟังก์ชันต่าง ๆ ช่วยให้ผู้ใช้ได้รับประสบการณ์เสมือนจริงและแปลกใหม่ โครงงานนี้คาดว่าจะส่งเสริมการเรียนรู้ การเผยแพร่ข้อมูลในรูปแบบทันสมัยที่เข้าถึงง่าย และสร้างโอกาสในการศึกษาและเรียนรู้สำหรับผู้ที่ไม่สามารถเดินทางมาชมสถานที่จริงได้ ทำให้เทคโนโลยีเมตาเวิร์สเป็นเครื่องมือสำคัญในการพัฒนาการเรียนรู้และการมีส่วนร่วมในยุคดิจิทัลอย่างมีประสิทธิภาพ
คณะเทคโนโลยีการเกษตร
จากปัญหามลพิษทางอากาศที่เกิดขึ้นจากฝุ่นละอองที่มีขนาดเท่ากับหรือเล็กกว่า 2.5 ไมครอน (PM2.5) นั้นนับว่าเป็นปัญหาสำคัญทั่วโลก ซึ่งนอกจากจะเกิดปัญหามลพิษขึ้นเฉพาะภายในประเทศต่างๆ แล้วยังเป็นปัญหามลพิษข้ามพรมแดน ส่งผลอันตรายต่ออวัยวะต่างๆในร่างกายและเป็นอันตรายต่อสุขภาพอย่างร้ายแรง การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาการใช้อิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากพืชและระบบฉีดพ่นฝอย เพื่อการลดปริมาณฝุ่น PM 2.5 โดยอาศัยหลักการมีคุณสมบัติเป็นประจุลบ และความสามารถในการละลายน้ำได้ จากการคัดเลือกอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพร 31 ชนิด และทดสอบพืชสมุนไพรประสิทธิภาพเบื้องต้นของอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพร ในการลดปริมาณฝุ่น PM2.5 ในรูปแบบการพ่นละอองฝอย นาน 1 ชั่วโมง ภายใต้ตู้ทดสอบ พบว่าอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากมะกรูด ที่ความเข้มข้น 0.025% สามารถลดจำนวนอนุภาคของฝุ่น PM2.5 ที่มาจากท่อไอเสียรถยนต์ได้ดีที่สุด โดยพบค่า PM2.5 ที่วัดได้เป็นจำนวน 24.7 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ที่ 6 ชั่วโมง รองลงมาคือ มะกรูด ที่ความเข้มข้น 0.05% และ ยูคาลิปตัส ที่ความเข้มข้น 0.05% และ 0.025% พบค่า PM2.5 ที่วัดได้เป็นจำนวน 27.3 30.0 และ 95.3 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ ขณะที่น้ำเปล่า (blank) และกลุ่มควบคุม (control) คือ น้ำเปล่าและ Carboxymethylcellulose (CMC) 0.2% ยังพบปริมาณฝุ่นถึง 126.4 และ 157.3 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ อิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากมะกรูด ที่ความเข้มข้น 0.025% นี้มีประสิทธิภาพในการลดปริมาณฝุ่น PM2.5 ได้ดีที่สุด โดยตั้งแต่ชั่วโมงที่ 2 เป็นต้นไปมีการลดลงมากกว่ากลุ่มควบคุมประมาณ 3-6 เท่า จากการทดสอบระสิทธิภาพของอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากมะกรูด ในรูปแบบการพ่นละอองฝอย ที่ความเข้มข้น 0.025% ณ สวนทวีวนารมย์ สวนบางแคภิรมย์ และสวนธนบุรีรมย์ มีปัจจัยหลายอย่างที่ส่งผลต่อการทดสอบในพื้นที่นั้นๆ ทำให้มีข้อมูลที่แตกต่างกันอยู่มาก โดยเฉพาะปัจจัยเรื่องของแรงลมรวมทั้ง ความชื้น และอุณหภูมิ ปริมาณฝุ่น PM 2.5 มีแนวโน้มค่อยๆ ลดปริมาณลงเมื่อเริ่มทำการพ่นละอองของอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากพืช โดยทั่วไปแล้วปริมาณฝุ่นจากทั้ง 3 สวนสาธารณะเมื่อมีการใช้อิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากมะกรูด PM 2.5 จะลดลงมากในหนึ่งชั่วโมงแรก คือ ลดลงเฉลี่ยถึง 21.8 (7.7-27.3) ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ขณะที่การใช้น้ำประปา มีการลดลงเฉลี่ยเพียง 6.4 (5.0-8.3) ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร เท่านั้น ในสภาพที่ลมสงบ (ความเร็วลม 10-20 กม./ชม.) อิมัลชันน้ำมันหอมระเหยสามารถลดฝุ่นจากระดับ 37.0-44.0 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ได้ถึงระดับ 13.5-16.5 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ภายใน 3 ชั่วโมง แต่หากฝุ่นพิษมีปริมาณสูง(ประมาณ 98.0-101.0 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร) จะลดลงถึงระดับ 23.0-26.5 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ภายใน 3 ชั่วโมง ขณะที่การใช้น้ำประปาสามารถลดฝุ่นได้เพียงเล็กน้อย คือพบระดับฝุ่น 31.0-40.5 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ภายใน 3 ชั่วโมง อย่างไรก็ตามในสภาพที่ลมแรงและแปรปรวน (ความเร็วลม 15-35 กม/ชม.) ประสิทธิภาพการลดฝุ่น PM 2.5 ของอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจะลดลงและมีค่าแปรปรวน แต่ก็ยังมีแนวโน้มที่ดีกว่าการใช้น้ำประปา