ชุมชนต้นแบบ เลี้ยงปลาอัจฉริยะสีเขียว เพื่อลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล

“การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำจืด” เป็นหนึ่งในอาชีพเกษตรกรรมทำเงิน ที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย โดยสัตว์น้ำเศรษฐกิจที่มีการเพาะพันธุ์ในบ่อดินและการเลี้ยงในกระชัง ได้แก่ ปลานิล ปลาดุก และปลาหมอเทศ ฯลฯ ทั้งนี้กระแสความนิยมส่วนใหญ่เน้นการเลี้ยงปลาในบ่อดินมากกว่า เนื่องจากสามารถจัดการบ่อได้ง่าย และสามารถเพาะพันธุ์ปลาได้ตลอดทั้งปี แต่การเลี้ยงปลาในบ่อดิน น้ำนิ่ง ต้องใช้กังหันตีน้ำเพื่อเติมออกซิเจนตลอดเวลา ซึ่งเป็นต้นทุนค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูง และมักเกิดปัญหาปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำน้อยกว่าความต้องการของปลา ทำให้ปลาตายหรือปลาน็อกน้ำ จากปัญหาดังกล่าวจะเห็นได้ว่า เกษตรกรพึ่งพาการใช้ไฟฟ้าในการเลี้ยงปลาเป็นหลัก ทำให้แบกภาระต้นทุนที่สูงและเกิดความเสี่ยงเมื่อเกิดภาวะไฟฟ้าดับ

สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กระทรวงอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม ได้สนับสนุนงบวิจัยให้ วิทยาลัยพลังงานทดแทน มหาวิทยาลัยแม่โจ้ ภายใต้การนำของ ผศ.ดร. สราวุธ พลวงษ์ศรี หัวหน้าโครงการวิจัย พร้อมคณะผู้วิจัย ประกอบด้วย ดร. สุลักษณา มงคล ดร. ชวโรจน์ ใจสิน ผศ.ดร. อัครินทร์ อินทนิเวศน์ ผศ.ดร. ธงชัย มณีชูเกตุ ดร. รจพรรณ นิรัญศิลป์ ดร. ปริญ คงกระพันธ์ ดร. จุฑาภรณ์ ชนะถาวร ดำเนินโครงการชุมชนต้นแบบ เลี้ยงปลาอัจฉริยะสีเขียว เพื่อลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล กรณีศึกษาชุมชนบ้านทุ่งยาว อำเภอสันทราย จังหวัดเชียงใหม่ เพื่อลดปัญหาการใช้พลังงานแบบดั้งเดิมโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์มาผลิตไฟฟ้า

อาชีพเลี้ยงปลานิลเชียงใหม่

ผศ.ดร. สราวุธ พลวงษ์ศรี หัวหน้าโครงการวิจัย กล่าวว่า “บ้านทุ่งยาว” หมู่ที่ 1 ตำบลสันทรายหลวง อำเภอสันทราย จังหวัดเชียงใหม่ เป็นชุมชนหนึ่งที่มีการประกอบอาชีพเกษตรกรรม ประชากรส่วนใหญ่ประกอบอาชีพเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ เช่น การเพาะเลี้ยงปลานิลและปลาดุก คิดเป็น 70% ของประชากร และอีก 30% ประชากรประกอบอาชีพทำนา ทำไร่ ทำสวน และอื่นๆ

ชุมชนบ้านทุ่งยาว ได้ก่อตั้งชมรมผู้เลี้ยงปลานิลเชียงใหม่ขึ้น ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2547 ปัจจุบัน มีจำนวนสมาชิกประมาณ 60คน ซึ่งเป็นชาวบ้านภายในชุมชนบ้านทุ่งยาว และจากอำเภอแม่ริม อำเภอแม่แตง อำเภอดอยสะเก็ด อำเภอสันกำแพง ระยะแรกการจัดตั้งชมรมผู้เลี้ยงปลานิลเชียงใหม่มีวัตถุประสงค์เพื่อจัดหาตลาดปลานิลให้แก่สมาชิก

ชมรมผู้เลี้ยงปลานิลเชียงใหม่โดยมีพื้นที่บ่อเลี้ยงปลารวมทั้งหมดกว่า 400 ไร่ ฟาร์มเพาะเลี้ยงปลาของสมาชิกมีทั้งฟาร์มขนาดเล็ก และฟาร์มขนาดใหญ่ ฟาร์มขนาดเล็กประกอบด้วยพื้นที่เลี้ยงปลา ประมาณ 2-3 ไร่ ต่อครัวเรือน มีขนาดพื้นที่บ่อดิน ประมาณ 1-2 งาน ต่อบ่อ ลึกประมาณ 2-3 เมตร เลี้ยงปลาประมาณ 20,000 ตัว ต่อบ่อ สำหรับฟาร์มขนาดใหญ่มีพื้นที่ประมาณ 10 ไร่ ประกอบด้วยขนาดบ่อประมาณ 1-2 ไร่ ต่อบ่อ ไปจนถึงบ่อขนาดใหญ่บ่อละ 8 ไร่

*ปัญหาปลาน็อกน้ำ *

การเลี้ยงปลาในชุมชนบ้านทุ่งยาว นิยมเลี้ยงในบ่อดิน ใช้เวลาในการเลี้ยง 3-4 เดือน ต่อรอบ ปัญหาหลักของการเลี้ยงปลาที่พบคือ ปริมาณก๊าซออกซิเจนในน้ำน้อยกว่าความต้องการของปลา ทำให้มีปัญหาปลาตาย หรือปลาน็อกน้ำ ทั้งในช่วงเวลากลางวันและช่วงเวลากลางคืน โดยเฉพาะเมื่อเลี้ยงปลาไประยะเวลาหนึ่งน้ำในบ่อดินจะเกิดความขุ่นที่เกิดจากตะกอนแพลงตอน โคลนตม ขี้เลน ฝุ่นละออง และสารอินทรีย์ต่างๆ ในบ่อปลา ทําให้แสงส่องผ่านลงไปในน้ำได้น้อย ทําให้พืชน้ำและสาหร่ายสังเคราะห์แสงได้น้อย ปัญหาปลาน็อกน้ำ หากเกิดในช่วงเวลากลางคืน มักจะเกิดรุนแรงมากขึ้น เนื่องจากพืชในน้ำไม่สามารถสังเคราะห์แสงและให้ออกซิเจนได้ โดยปกติปลาต้องการก๊าซออกซิเจนที่มีค่ามากกว่า 5 mg/l และปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ (DO) ไม่ต่ำกว่า 3 mg/l

ปัจจุบัน เกษตรกรแก้ไขปัญหาโดยใช้กังหันตีน้ำเพื่อเติมออกซิเจน โดยบ่อดินขนาดเล็กจะใช้กังหันน้ำที่มีมอเตอร์ไฟฟ้าขนาด 3 แรงม้า 3 เฟส จำนวน 1-2 ชุด ต่อพื้นที่บ่อดิน 1 ไร่ ในขณะที่บ่อดินขนาดใหญ่อาจใช้กังหันน้ำทำงานพร้อมกัน 6 ชุด ในการเติมออกซิเจนให้น้ำ สำหรับชั่วโมงการทำงานของกังหันน้ำ จะทำงานเฉลี่ย 10 ชั่วโมง ต่อวัน ในช่วงเวลาเพาะเลี้ยงปกติ และอาจสูง 15-20 ชั่วโมง ต่อวัน เมื่อใกล้ช่วงเวลาเก็บเกี่ยวผลผลิต

แต่บางครั้ง เกิดปัญหาไฟฟ้าดับทำให้ไม่สามารถใช้กังหันน้ำได้ ปลาจะเกิดการน็อกน้ำอย่างรวดเร็ว การใช้กังหันน้ำทำให้ค่าไฟฟ้าที่เกษตรกรต้องจ่ายสูงขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนในการผลิตสูงขึ้นด้วย ในส่วนการแก้ไขปัญหาไฟฟ้าดับทางเกษตรกรมีการใช้เครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นต้นกำลังในการขับกังหันน้ำเพื่อเติมออกซิเจน ซึ่งเป็นการแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าเป็นครั้งคราว

เนื่องจากชุมชนแห่งนี้ใช้น้ำประปาหมู่บ้านเป็นหลัก โดยระบบประปาหมู่บ้านมีการใช้เครื่องสูบน้ำบาดาล (Submersible pump) ขนาดมอเตอร์ 3 แรงม้า จำนวน 2 ชุด และใช้เครื่องสูบน้ำขนาด 2 แรงม้า จำนวน 2 ชุด สูบน้ำจากถังพักขึ้นเก็บถังเก็บน้ำเพื่อจ่ายให้ทั้งหมู่บ้าน โดยปั๊มทั้ง 4 ชุด สูบน้ำได้วันละ 10 ลูกบาศก์เมตร ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง ต่อวัน ทำให้ค่าไฟฟ้าของประปาหมู่บ้านสูงถึง 10,000 บาท ต่อเดือน ลักษณะการใช้น้ำประปาในชุมชนบ้านทุ่งยาวจะใช้อุปโภคในครัวเรือน และมีเกษตรกรที่ใช้น้ำประปาในการเลี้ยงปลาโดยเฉพาะในช่วงฤดูแล้งที่ปริมาณน้ำมีจำนวนจำกัด

“โซลาร์เซลล์” พลังงานทางเลือกลดต้นทุน

นักวิจัยวิทยาลัยพลังงานทดแทน มหาวิทยาลัยแม่โจ้ จึงได้ใช้เทคโนโลยีระบบผลิตไฟฟ้า พลังงานแสงอาทิตย์ หรือ Solar PV (Solar photovoltaic) มาใช้ในระบบเติมอากาศ และพัฒนาการเลี้ยงปลา โดยระบบอัจฉริยะ รวมถึงศึกษาการผลิตน้ำมันไบโอดีเซลมาใช้ทดแทนน้ำมันดีเซลในเครื่องสูบน้ำของบ่อเลี้ยงปลา ซึ่งขณะนี้ได้มีการขยายผลใช้งานแก่เกษตรกรในชุมชนดังกล่าว จำนวน 7 ราย

ผศ.ดร. สราวุธ กล่าวว่า คณะผู้วิจัยมีแนวคิดที่จะแก้ไขปัญหาดังกล่าว โดยนำพลังงานแสงอาทิตย์มาผลิตไฟฟ้าเพื่อจ่ายให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าของกังหันน้ำ และเครื่องสูบน้ำในช่วงเวลากลางวันเพื่อลดภาระค่าใช้จ่ายในการซื้อไฟฟ้าจากการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ระบบที่จะใช้งานวิจัยนี้จะเป็นแบบจ่ายกระแสไฟฟ้าจาก Solar PV ร่วมกับไฟฟ้าจากระบบสายส่งของการไฟฟ้าฯ ซึ่งจะควบคุมการใช้ไฟฟ้าของฟาร์มในรูปแบบของระบบฟาร์มอัจฉริยะที่ใช้พลังงานทดแทน สำหรับปัญหาการเติมออกซิเจนในช่วงไฟฟ้าดับ ซึ่งปกติเกษตรกรใช้เครื่องยนต์ดีเซลเป็นเครื่องต้นกำลัง

นอกจากนี้ คณะผู้วิจัยมีแนวคิดที่จะผลิตและพัฒนาไบโอดีเซลที่มีคุณภาพสูงโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาจากธรรมชาติ เช่น เถ้าเปลือกไม้ และการใช้น้ำมันชีวภาพคุณภาพสูง เช่น Emulsified oil มาทดแทนการใช้น้ำมันดีเซล และทดสอบกับเครื่องยนต์ต้นกำลัง โดยมุ่งหวังจะลดการใช้พลังงานฟอสซิลของชุมชนลงและพัฒนาให้เกิดการใช้พลังงานทดแทนอย่างยั่งยืนต่อไป

“ผลการศึกษาในภาพรวมของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงงานแสงอาทิตย์ในบ่อเลี้ยงปลาตัวอย่างและระบบประปาหมู่บ้านทุ่งยาวพบว่า ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อลดการใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งส่วนได้ 52.67*% ของปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมด เทียบเท่าปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ ที่ลดลงเท่ากับ 11,641.01 กิโลกรัม คาร์บอนไดออกไซด์/ปี คิดเป็นค่าพลังงานไฟฟ้า เท่ากับ 93,544.39 บาท/ปี มีการลงทุนติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ 620,000 บาท คิดเป็นระยะเวลาคืนทุน 6.63 ปี” ผศ.ดร. สราวุธ กล่าวในที่สุด *