การพัฒนาและการขยายกำลังการผลิตเม็ดบีดส์พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูงสำหรับการประยุกต์ใช้งานด้านการเกษตรเพื่อบรรเทาปัญหาภัยแล้ง

บทคัดย่อ

การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศส่งผลให้พื้นที่ทางการเกษตรเกิดปัญหาการขาดแคลนน้ำซึ่งส่งผลต่อการเพาะปลูกโดยเฉพาะพื้นที่แห้งแล้ง พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูงเป็นวัสดุอุ้มน้ำที่มีการใช้ประโยชน์ทางการเกษตรอย่างแพร่หลาย โดยสามารถช่วยรักษาความชุ่มชื้นภายในดิน ช่วยลดความถี่การให้น้ำ ช่วยเพิ่มอัตราการรอดชีวิต และเพิ่มผลผลิตในการเพาะปลูก แต่ด้วยข้อจำกัดของกระบวนการผลิตพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูงแบบดั้งเดิมที่ไม่สามารถให้ผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดและรูปร่างที่แน่นอน และมีขั้นตอนต่างๆ เช่น การตัดตัวอย่าง และการอบตัวอย่างให้แห้ง ที่ใช้เวลานาน และใช้พลังงานค่อนข้างมาก งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นพัฒนากระบวนการผลิตพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูงในรูปแบบเม็ดบีดส์ เพื่อให้มีขั้นตอนน้อยลง และเป็นกระบวนการที่สะดวกมากขึ้น สามารถให้ผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดและรูปร่างที่แน่นอน ลดกระบวนการตัด การอบ และการบดเพื่อให้สะดวกต่อการขยายกำลังการผลิตในระดับโรงงานต้นแบบ โดยศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการเตรียมเม็ดบีดส์พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูง ได้แก่ ความเข้มข้นของอะคริลิคแอซิด ค่าพีเอชของสารละลาย ปริมาณรังสีแกมมาที่ใช้ และความเข้มข้นของแป้งมันสำปะหลัง ผลการศึกษาพบว่าเม็ดบีดส์พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูงที่พัฒนาได้มีความสามารถการบวมน้ำประมาณ 360 เท่าของน้ำหนักแห้ง ผลการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค FTIR TGA และ SEM สามารถช่วยยืนยันความสำเร็จของการพัฒนาเม็ดบีดส์พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูง นอกจากนี้ยังพบว่าเม็ดบีดส์พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูงมีประสิทธิภาพการกักเก็บความชุ่มชื้นภายในดิน สามารถกักเก็บโพแทสเซียมไนเตรท และควบคุมการปลดปล่อยได้นานกว่า 1 เดือน ผลการศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเม็ดบีดส์พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูงที่พัฒนาได้มีศักยภาพสามารถนำไปประยุกต์ใช้ประโยชน์ทางการเกษตรเพื่อช่วยเหลือและบรรเทาปัญหาการเพาะปลูกในพื้นที่แห้งแล้ง ซึ่งการทดสอบระดับภาคสนามนี้เป็นส่วนหนึ่งของแผนงานที่จะทำการศึกษาในปีถัดไป

คำสำคัญ