มจธ. ผนึกกรมชลประทาน ศึกษาการประยุกต์ใช้ไบโอซีเมนต์ ปลดล็อกปัญหาดินเค็ม-ดินไม่อุ้มน้ำภาคอีสาน
สำนักวิจัยและพัฒนา กรมชลประทาน ร่วมกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) จัดทำโครงการ “การศึกษาแนวทางการหน่วงน้ำในนาข้าวของพื้นที่ชลประทานด้วยการประยุกต์ใช้ไบโอซีเมนต์” ขยายผลสู่การแก้ปัญหาปัญหาความเค็มของดินในนาข้าว และการบริหารจัดการน้ำในแปลงนาที่ประสบปัญหาดินเค็ม ทดลองนำร่องในพื้นที่แปลงนา ณ สถานีทดลองการใช้น้ำชลประทานที่ 3 (ห้วยบ้านยาง) ต.โคกกรวด อ.เมือง จ.นครราชสีมา
ผศ.ดร.ธิดารัตน์ บุญศรี นักวิจัยจากกลุ่มวิจัยวัสดุชีวภาพอัจฉริยะและเทคโนโลยี คณะวิทยาศาสตร์ มจธ. กล่าวว่า ไบโอซีเมนต์ (Bio Cement) เป็นปูนซีเมนต์ที่เกิดจากจุลินทรีย์กลุ่มที่สร้างหินปูน โดยคัดเลือกจุลินทรีย์มาจากกากน้ำปลา เพื่อสร้างซีเมนต์ที่สามารถทนต่อความเค็ม และซ่อมแซมตัวเองได้ ผสมผสานกับการสร้างจีโอโพลิเมอร์ จะได้ปูนที่มีความแข็งแกร่ง และหน่วงน้ำได้ วัสดุไบโอซีเมนต์จะสามารถหน่วงน้ำฝนในฤดูฝน และลดการแทรกของเกลือในฤดูแล้ง ที่อาจจะใช้เพิ่มประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำและการป้องกันความเค็มที่เกิดจากชั้นน้ำใต้ดิน
การผลิตแผ่นไบโอซีเมนต์ ประกอบด้วย ‘เปลือกไข่’ ที่เป็นวัสดุเหลือใช้จากโรงฟักไก่ของ ซีพีเอฟ ในพื้นที่จังหวัดชัยภูมิและนครราชสีมา ผสมรวมกับ ‘กากแร่’ ที่เป็นหินอัคนีที่มีซิลิกา และอลูมินา จากบริษัท อัครา รีซอร์สเซส จำกัด (มหาชน) โดยผสมวัสดุประสานกับสารละลายจุลินทรีย์ ทำให้ได้ไบโอซีเมนต์ที่มีโครงสร้างของสารประกอบ แคลเซียม-อลูมินา-ซิลิกา มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของเกลือ สามารถซ่อมแซมตนเองได้ เมื่อเกิดรอยแตกขนาดจิ๋ว โดยจุลินทรีย์จะสร้างผลึกสีขาวของแคลเซียมคาร์บอเนตเพื่อปิดรอยแตก นำมาทดแทนแผ่นซีเมนต์แบบเดิมหรือแผ่นพลาสติก HDPE ที่นิยมใช้ในการกักเก็บน้ำในดิน ซึ่งมีแนวโน้มจะเสื่อมสภาพและเกิดปัญหาไมโครพลาสติกสะสมในดิน
การทดสอบไบโอซีเมนต์ในครั้งนี้ เป็นการติดตั้งแผ่นไบโอซีเมนต์ ขนาด 75 x 75 เซนติเมตร หนา 8.5 เซนติเมตร ฝังลงในถังไลซิมิเตอร์ (Lysimeter) ที่ปลูกข้าวและไม่มีปลูกข้าว เพื่อศึกษาอัตราการคายระเหยของน้ำในพืช และการระเหยของน้ำในดิน ตามลำดับ รวมถึงประสิทธิภาพของไบโอซีเมนต์ในการหน่วงการซึมน้ำและป้องกันความเค็มจากพื้นดิน ซึ่งจะทำการทดสอบหนึ่งรอบการปลูกข้าวหรือประมาณ 4 เดือน ก่อนนำไบโอซีเมนต์ขึ้นมาตรวจสอบประสิทธิภาพการซ่อมแซมตัวเอง และความทนต่อความเค็ม ในทุกระยะของการเพาะปลูก
“หากโครงการนี้ประสบความสำเร็จ ไบโอซีเมนต์ที่ได้จะพัฒนาสูตรให้สามารถใช้กับเครื่องพิมพ์สามมิติ ที่จะนำไปผลิตปะการังเทียม หรือพัฒนาเป็นไบโอคอนกรีต ที่อาจถูกนำไปใช้ในงานก่อสร้างเพื่อเพิ่มพื้นที่กักเก็บน้ำใต้ดิน นอกจากนี้ ไบโอซีเมนต์อาจจะมีการฉาบผิวหน้าด้วยแมงกานีส และสังกะสี เพื่อใช้ในการปรับปรุงคุณภาพน้ำทิ้งจากบ้านเรือน ซึ่งจะเป็นการหมุนเวียนน้ำทิ้งไปใช้ในการเกษตร เมื่อเกิดการขาดแคลนน้ำ” ผศ.ดร.ธิดารัตน์ กล่าว
นายพีรวัส พึ่งพาพัฒน์ วิศวกรโยธาปฏิบัติการ สำนักวิจัยและพัฒนา กรมชลประทาน กล่าวว่า หากการทดลองประสบความสำเร็จ นอกจากจะแก้ปัญหาดินเค็มและดินไม่อุ้มน้ำได้แล้ว ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาอื่น ๆ เช่น การศึกษาเกี่ยวกับการใช้ไบโอซีเมนต์ในคลองส่งน้ำชลประทาน ด้วยคุณสมบัติซ่อมแซมตัวเองเมื่อเกิดรอยแตกขนาดเล็ก ช่วยลดการสูญเสียน้ำจากการรั่วซึมและเพิ่มประสิทธิภาพในการชลประทาน
