ปัญหาการขาดแคลนน้ำจืดเป็นวิกฤตระดับโลก เนื่องจากปริมาณน้ำจืดที่สามารถใช้ในการอุปโภคได้มีจำกัด ขณะที่ความต้องการใช้น้ำเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลเป็นแนวทางสำคัญในการแก้ไขปัญหานี้ อย่างไรก็ตาม กระบวนการดังกล่าวต้องใช้พลังงานสูงและพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ส่งผลให้ต้นทุนสูงและกระทบต่อสิ่งแวดล้อม งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์หลักคือเพื่อศึกษาการใช้พลังงานความร้อนจากตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อสุญญากาศในการผลิตน้ำจืด โดยใช้กระบวนการระเหยและควบแน่นเพื่อนำน้ำบริสุทธิ์ออกจากสารละลายปนเปื้อน การศึกษานี้มุ่งเน้นการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของระบบโดยเปรียบเทียบปริมาณน้ำจืดที่ผลิตได้กับพลังงานที่ใช้ ผลลัพธ์ของงานวิจัยนี้อาจนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตน้ำจืดที่มีความยั่งยืนและเหมาะสมสำหรับพื้นที่ที่มีทรัพยากรน้ำจืดจำกัด
ปัจจุบันโลกปกคลุมด้วยน้ำถึง 70% ของพื้นที่ทั้งหมด แต่มีทรัพยากรน้ำที่เป็นน้ำจืด (fresh water) ที่สามารถใช้อุปโภค บริโภคได้เพียง 3% ประกอบกับจำนวนประชากรที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง จึงเกิดวิกฤตการขาดแคลนน้ำ การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลเป็นแนวทางสำคัญในการแก้ไขปัญหานี้ โดยงานวิจัยของเรามุ่งพัฒนาเทคโนโลยีแยกเกลือออกจากน้ำทะเลโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ผ่านระบบท่อสุญญากาศ (ETSC) เพื่อลดต้นทุน พึ่งพาพลังงานสะอาด และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำจืด โดยเฉพาะในพื้นที่แห้งแล้งที่ขาดแคลนน้ำ
คณะวิศวกรรมศาสตร์
งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการออกแบบและพัฒนา ระบบแปลงพลังงานไฟฟ้า เพื่อควบคุมการจ่ายพลังงานจาก โซล่าร์เซลล (PV) ไปยัง เครื่องผลิตไฮโดรเจน ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในการพัฒนาพลังงานหมุนเวียน ตามแนวทาง RE100 โดยเฉพาะไฮโดรเจนสีเขียว ที่ได้จากกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสน้ำโดยใช้พลังงานสะอาดจากโซล่าร์เซลล์ ซึ่งไม่ก่อให้เกิดมลพิษ โครงสร้างของระบบที่นำเสนอในงานวิจัยนี้ประกอบด้วย อินเวอร์เตอร์ NPC แบบ 3 ระดับ (Three-Level NPC Inverter), หม้อแปลง, วงจรเรียงกระแสแบบเต็มลูกคลื่น และวงจรกรองความถี่ เพื่อปรับปรุงคุณภาพของพลังงานไฟฟ้าที่จ่ายให้กับเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ การออกแบบและจำลองระบบดำเนินการโดยใช้ MATLAB และ Simulink เพื่อประเมินประสิทธิภาพของวงจรและวิเคราะห์ผลลัพธ์ นอกจากนี้ ยังใช้ระบบควบคุม ไมโครคอนโทรลเลอร์ร่วมกับวงจรขับเกต เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส โดยช่วยลดการสูญเสียพลังงาน และการออกแบบนี้สามารถแปลงพลังงาน PV ไปเป็นแรงดันและกระแสที่เหมาะสมสำหรับเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ โดยยังคงรักษาประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตไฮโดรเจนไว้
วิทยาลัยนวัตกรรมการผลิตขั้นสูง
งานวิจัยนี้นำเสนอ ฝาแฝดดิจิตอลของตู้ปลาเพื่อการตรวจสอบคุณภาพน้ำ โดยพัฒนาแบบจำลองเสมือนจริงที่สามารถแสดงค่าพารามิเตอร์สำคัญของน้ำ ได้แก่ ค่าความเป็นกรด-ด่าง, อุณหภูมิ, อัตราการไหลของน้ำ และ ออกซิเจนที่ละลายน้ำ แบบเรียลไทม์ ข้อมูลจากเซ็นเซอร์จะถูกประมวลผล และแสดงผลผ่านส่วนอินเทอร์เฟซกราฟิกผู้ใช้ เพื่อสะท้อนสถานะของตู้ปลาเสมือนจริง ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจสอบและวิเคราะห์คุณภาพน้ำได้อย่างแม่นยำ และไม่พึ่งพาซอฟท์แวร์ราคาแพง
คณะเทคโนโลยีการเกษตร
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"