นวัตกรรมไส้มันสำปะหลัง ดูดซับคราบน้ำมันได้ ไอเดียนักศึกษา “มจธ.”

เหตุการณ์การรั่วไหลของน้ำมันในทะเลที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นการรั่วไหลเล็กน้อยจากเรือหรืออุบัติเหตุครั้งร้ายแรงของท่อขนส่งน้ำมัน สร้างผลกระทบหนักกับระบบนิเวศและสิ่งแวดล้อมในทะเล รวมถึงบริเวณชายฝั่ง ประกอบกับประเทศไทยมีการเพาะปลูกมันสำปะหลังซึ่งจัดเป็นพืชเศรษฐกิจสำคัญของไทย โดยสำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร ระบุว่า ประเทศไทยมีผลผลิตมันสำปะหลังกว่า 29 ล้านตัน ในปี 2564 และเป็นที่ทราบกันว่าเกือบทุกชิ้นส่วนของมันสำปะหลัง อาทิ หัวและเปลือก ถูกนำไปใช้ประโยชน์ ยกเว้นลำต้นมันสำปะหลัง ซึ่งจะพบว่าในช่วงเก็บเกี่ยวลำต้นของมันสำปะหลังจะยังนำมาใช้ประโยชน์น้อยและถูกทิ้งไว้

จึงเป็นที่มาของ “โครงงานวัสดุชีวภาพสำหรับดูดซับคราบน้ำมันในทะเล” ของน้องๆ 4 นักศึกษา จากภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ประกอบด้วยนางสาวพรไพลิน ลิปภานนท์ (ผักกาด),นางสาวปิยฉัตร เสียมไหม (แพร) นักศึกษาชั้นปีที่ 2,นายกันต์ ขยันยิ่ง (กันต์) และนายตนปพน ปริยานันทวัฒน์ (เพชร) นักศึกษาชั้นปีที่ 3 ภายใต้ชื่อทีม It’s a cassava! ที่ได้จัดทำขึ้นเพื่อนำผลงานเข้าร่วมการประกวดนวัตกรรมอนุรักษ์ทรัพยากรทางทะเล ในโครงการ “PTTEP Teenergy : Young Ocean for Life Innovation Challenge” ที่ ปตท.สผ.จัดขึ้น และผลงานชิ้นนี้ได้รับรางวัลรองชนะเลิศอันดับ 1 ในหัวข้อ PROTECT เมื่อกลางเดือนธันวาคม 2564 ที่ผ่านมา

โดยไอเดียการนำไส้มันสำปะหลังมาเพิ่มมูลค่าเป็น “วัสดุชีวภาพสำหรับดูดซับคราบน้ำมันในทะเล” หรือ “สารชีวมวลดูดซับคราบน้ำมันในทะเล” นี้ นางสาวปิยฉัตร เล่าว่า เป็นการนำโครงการในสมัยมัธยมศึกษาตอนปลายมาต่อยอด จากที่เคยนำไส้มันสำปะหลังไปเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับความชื้นในซองขนมแทนซิลิกาเจล ที่ใช้คุณสมบัติการดูดซับของไส้มันสำปะหลังมาประยุกต์ใช้เป็นวัสดุ หรือสารชีวมวลดูดซับคราบน้ำมันแทน ซึ่งโครงงานนี้เป็นการศึกษาทดลองในระดับ Lab-scale คือ ทำเป็นทุ่นจำลองขึ้นมาแล้วนำไปดูดซับน้ำมันในภาชนะ

นายตนปพน เสริมว่า หลักการทำงานของไส้มันสำปะหลังนั้น สามารถดูดซับของเหลวได้ค่อนข้างดี เราจึงมองว่าน่าจะสามารถดูดซับน้ำมันได้เช่นกัน โดยมีการปรับเปลี่ยนสภาพพื้นผิวของไส้มันสำปะหลังเล็กน้อย จึงไปค้นหาข้อมูลงานวิจัยอื่นๆ เกี่ยวกับการทดลองนำวัสดุชีวภาพมาปรับปรุงพื้นผิวด้วยสารเคมี แล้วนำมาปรับใช้กับไส้มันสำปะหลัง เพื่อให้สามารถดูดซับน้ำมันได้มากขึ้น ก็พบว่า สารไคโตซานมีความเหมาะสมสามารถนำมาใช้ในการทดลอง

“ผลการทดลองใช้ไส้มันสำปะหลังดูดซับน้ำมันได้ดี และมีข้อดีของไส้ต้นมันสำปะหลังมากกว่าวัสดุดูดซับอื่น คือไม่ทำลายสิ่งแวดล้อมในทะเล ราคาถูก เป็นของเหลือใช้จากวัตถุดิบทางการเกษตรของประเทศไทย และทุกคนก็สามารถเข้าถึงนวัตกรรมนี้ได้ง่าย” นางสาวพรไพลิน กล่าว

สำหรับขั้นตอนการดำเนินงานนั้น เราเริ่มจากการเตรียมไส้ต้นมันสำปะหลังให้มีขนาดเล็ก จากนั้นนำไปอบเพื่อไล่ความชื้นและปรับสภาพการศึกษาประสิทธิภาพในการดูดซับน้ำมันของไส้ต้นมันสำปะหลังพบว่า ไส้มันสำปะหลังขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า 3.35 มิลลิเมตร ที่ผ่านการปรับปรุงพื้นผิวโดยการแช่ไคโตซาน มีความสามารถในการดูดซับน้ำมันได้ดีกว่าไส้มันสำปะหลังขนาดอื่น และสามารถดูดซับน้ำมันได้ดีกว่าวัสดุดูดซับชนิดอื่น เช่น ใบสน แกลบ และเส้นผม เป็นต้น

นางสาวปิยฉัตร กล่าวว่า จากการทดสอบในห้องแล็บด้วยการทำทุ่นจำลอง ที่นำไส้มันสำปะหลังบรรจุในถุงผ้าขาวบาง ลงไปแช่ในภาชนะที่ใส่น้ำที่ผสมสีเขียวและน้ำมันดีเซลพบว่า ไส้ต้นมันสำปะหลังที่ถูกปรับสภาพพื้นผิว สามารถดูดซับน้ำมันได้ดีและดูดซับน้ำได้น้อย สังเกตได้จากสีเขียวของน้ำที่ติดไส้มันสำปะหลังน้อยมาก

“ผลจากการศึกษาเบื้องต้น ในการดูดซับน้ำมันจากไส้มันสำปะหลังพบว่า เมื่อนำไส้มันสำปะหลังไปแช่ในไคโตซานเพื่อปรับสภาพพื้นผิว จะเห็นว่ามีการดูดซับน้ำมันได้มากขึ้นกว่าตอนไม่ได้แช่ในไคโตซาน โดยไส้มันสำปะหลังที่ผ่านการปรับปรุงพื้นผิว สามารถดูดซับน้ำมันและขยายตัวเพิ่มขึ้น”

ด้านนายกันต์ กล่าวว่า การสร้างนวัตกรรมไส้ต้นมันสำปะหลังดูดซับน้ำมันนี้ เราได้นำความรู้จากห้องเรียน โดยเฉพาะการทดลองในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์และเคมีไปใช้ประโยชน์ได้เป็นอย่างดี และจากการเข้าร่วมแข่งขันครั้งนี้ทำให้ได้รับความรู้ในหลายด้าน ทั้งเรื่องการแบ่งเวลาการเรียนและการทำโครงงาน การบริหารจัดการเวลา ความอดทน และการแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้า โดยเฉพาะการทำวิจัยในห้องแล็บในช่วงสถานการณ์โควิด-19 ถือเป็นประสบการณ์ที่ดี

อย่างไรก็ตาม ผลงานวัสดุทางชีวภาพสำหรับดูดซับน้ำมันในทะเลจากไส้ต้นมันสำปะหลังของนักศึกษากลุ่มนี้ แม้จะเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเล็กๆ แต่ได้จุดประกายให้เห็นถึงคุณค่าและประโยชน์ที่ยิ่งใหญ่ของวัสดุเหลือทิ้งทางภาคเกษตร ที่สามารถนำมาต่อยอดขยายผลยกระดับเพิ่มมูลค่าให้เป็นวัสดุหรือสารที่มีมูลค่าสูงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ใช้ทดแทนตัวดูดซับสังเคราะห์ที่มีราคาแพงและย่อยสลายได้ยากในธรรมชาติ ที่สำคัญเป็นของที่หาได้ง่าย ราคาถูก และผลิตเองได้ในประเทศ