ม.นครพนม ไอเดียเริ่ด..! คิดค้นนวัตกรรมถ่านชีวภาพจากวัสดุเหลือใช้ภาคเกษตร มาพัฒนาได้ประโยชน์หลายต่อ เป็นเชื้อเพลิงก็ดี ใช้ปรับปรุงดินเค็มเป็นดินดีก็ได้

เพราะดินเป็นหัวใจสำคัญของเพาะปลูกภาคการเกษตร แต่ปัญหาดินเค็มในบางพื้นที่ภาคอีสาน ทำให้เป็นอุปสรรคกับการเพาะปลูก ทีมนักวิจัยสาขาพืชศาสตร์ คณะเกษตรและเทคโนโลยี ม.นครพนม นำเสนอโครงการงานวิจัยการถ่ายทอดเทคโนโลยีการใช้ถ่านชีวภาพจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือนพร้อมปรับสภาพดินแก้ปัญหาดินเค็มภาคตะวันออกเฉียงเหนือ โครงการนี้ได้รับการสนับสนุนจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม

สร้างมูลค่าให้กับวัสดุเหลือทิ้งจากซากพืชซากสัตว์ ผ่านกระบวนการทางเทคโนโลยี ผลิตเป็นถ่านชีวภาพ นำมาผสมกับปุ๋ยหมัก ปุ๋ยคอก ปุ๋ยเคมี เพิ่มแร่ธาตุที่สำคัญในการเจริญเติบโตของพืช และได้มีการถ่ายทอดองค์ความรู้นี้ให้กับเครือข่ายเกษตรกรหลายแห่งในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ

ดร.วิภารัตน์ ดีอ่อง ผู้อำนวยการสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ กล่าวว่า

วช. ภายใต้กระทรวง อว. เป็นองค์กรสำคัญของรัฐในการขับเคลื่อนเสริมศักยภาพงานวิจัย และนวัตกรรมต่าง ๆ รวมถึงการสร้างองค์ความรู้สามารถนำมาต่อยอดการใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันและในเชิงพาณิชย์ เพื่อเสริมสร้างรายได้และผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพ ควบคู่ไปกับการเสริมสร้างคุณภาพชีวิต และสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะแนวทางการเพิ่มผลผลิตในภาคการเกษตรจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องอาศัยองค์ความรู้รอบด้านในเรื่องคุณภาพของดิน ผ่านการวิจัยทดลองและจากปัญหาดินเค็มที่ส่งผลกระทบต่อผลผลิตของเกษตรกร วช. ได้ให้การสนับสนุนทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยนครพนม การใช้ประโยชน์จากวัสดุเหลือใช้ทางเกษตรมาเสริมศักยภาพในการเตรียมดินที่ต้นพีชต่องการในเพาะปลูกของเกษตรอย่างคุ้มค่า ทำให้เกษตรกรและชุมชนมีเพิ่มราย

ผู้ช่วยศาสตราจารย์เสาวคนธ์ เหมวงษ์ อาจารย์สาขาพืชศาสตร์ คณะเกษตรและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยนครพนม หัวหน้าโครงการวิจัย เปิดเผยว่า

คุณสมบัติที่สำคัญของถ่านชีวภาพในการปรับปรุงดิน จะช่วยในเรื่องความพรุน และพื้นที่ผิวสัมผัส, ปริมาณคาร์บอน, CEC และ pH สูง ซึ่งคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ดินมีสภาพที่เหมาะสมเป็นประโยชน์ของธาตุอาหารพืช คือ ลดความหนาแน่นของดิน ช่วยกักเก็บธาตุอาหารในดิน และสารพิษตกค้างในดิน และเพิ่มความจุในการอุ้มน้ำ, เพิ่มค่า CEC และ pH ในดิน, เพิ่มกิจกรรมของจุลินทรีย์ดิน และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ย โดยเฉพาะปุ๋ยไนโตรเจน ทำให้พืชมีการเจริญเติบโต และผลผลิตดีขึ้น โดยวัตถุดิบที่นำมาใช้ผลิตถ่านชีวภาพล้วนเป็นวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรไม่ว่าจะเป็นซากพืชและซากสัตว์ เช่น วัชพืช ฟางข้าว แกลบ กิ่งไม้ ใบไม้ ไม้ไผ่ ไม้ยูคาลิปตัส กระดูกสัตว์ และมูลสัตว์ เป็นต้น

สำหรับกระบวนการผลิตมีทั้งแบบเตาดั้งเดิม และแบบเตาสองชั้น ซึ่งการผลิตถ่านชีวภาพจากเตาดั้งเดิม การทำเตาเผาจะใช้มีดปลายแหลมเจาะปี๊บด้านข้างขอบ ๆ เป็นช่องทั้งสี่ด้าน และด้านบนของปี๊บที่ยังไม่ได้เปิดฝาให้มีขนาดประมาณเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 เซนติเมตร แล้วใช้แผ่นสังกะสีม้วนให้เป็นท่อสำหรับให้ควันออก และมัดด้วยลวด ใส่ลงในช่องที่เจาะไว้ด้านบนโดยท่อควรจะมีความสูงประมาณ 80 เซนติเมตร นำฟางข้าวหรือเศษหญ้าที่จะเป็นเชื้อเพลิงม้วนและใส่ลงไปด้านล่างของปี๊บ จุดไฟที่ฟางข้าวหรือเศษหญ้าแล้วคว่ำปี๊บลง จากนั้นนำแกลบมาเทรอบ ๆ ปี๊บจนท่วม ปริมาณแกลบหากกองใหญ่จะใช้เวลาในการเผานานขึ้น และคอยเขี่ยแกลบด้านล่างขึ้นมาเรื่อย ๆ เพื่อให้เกิดการไหม้ที่ทั่วถึง พอแกลบเริ่มเป็นถ่านทั้งหมดให้ล้มเตาลงและใช้น้ำรดเพื่อหยุดการเผาไหม้ และตากถ่านแกลบจนแห้งเก็บใส่กระสอบนำไปใช้ในการปรับปรุงดินต่อไป

ส่วนการผลิตถ่านชีวภาพจากเตาสองชั้นจะนำถังเหล็กขนาด 200 ลิตร ที่เปิดหัวและท้ายมาตั้งบนแท่นปูนหรืออิฐให้สูงจากพื้นดินประมาณ 3 เซนติเมตร เพื่อให้อากาศผ่านเข้าไปได้เกิดการเผาไหม้วัสดุเชื้อเพลิง และนำถังเหล็กขนาด 50 ลิตร มาใส่วัสดุที่ต้องการจะเผาถ่านชีวภาพซึ่งควรเป็นวัสดุที่มีความชื้นต่ำหรือทำการตากให้แห้งก่อน จากนั้นนำถังเหล็กขนาด 50 ลิตร วางภายในถังเหล็กขนาด 200 ลิตร และใส่วัสดุที่เป็นเชื้อเพลิงภายในถังเหล็กขนาด 200 ลิตร โดยให้อยู่รอบ ๆ ถังเหล็กขนาด 50 ลิตร และส่วนของด้านบนของถังด้วย เพื่อให้ความร้อนกระจายในเตาเผาได้อย่างทั่วถึงและสม่ำเสมอ อัตราส่วนของเชื้อเพลิงซึ่งเป็นไม้ที่ไม่ใช้แล้วควรประกอบด้วยไม้ที่ติดไฟง่าย และไม้ที่มีเนื้อไม้สูงผสมกัน เพราะจะช่วยในการรักษาอุณหภูมิของเตาเผาให้สูงขึ้นและเป็นถ่านได้เร็วขึ้น โดยปกติอัตราส่วนของวัสดุเชื้อเพลิงกับน้ำหนักของวัสดุที่ใช้ผลิตถ่านชีวภาพ เท่ากับ 1:1 จุดไฟในเตาด้านบนของวัสดุเชื้อเพลิงให้รอบจนไฟติดเชื้อเพลิงหลักเสียก่อน โดยใช้เวลาประมาณ 10-15 นาที ปิดฝาถังเตาเผาด้านบน และนำท่อใยหิน ท่อเหล็ก หรือถังเหล็กแบบยาว ขนาด 50 ลิตร ที่เตรียมสวมด้านบนฝาเพื่อให้เป็นปล่องระบายควันขณะเผา ปกติการเผาถ่านชีวภาพจะใช้เวลาประมาณ 4-6 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุที่ใช้ ควรปล่อยให้เตาเผาเย็นก่อนแล้วจึงเปิดเตา ส่วนใหญ่มักจะทำการเผาตอนเย็นและเมื่อไฟดับจึงมาเปิดเตาตอนช่วงเช้า นำถังด้านในออกมาและเทถ่านลงซึ่งจะสามารถนำไปใช้งานได้ หากเป็นถ่านชีวภาพจากวัสดุที่เป็นไม้ขนาดใหญ่ก็นำมาบดก่อนที่จะนำไปใช้ อย่างไรก็ตาม การใส่ถ่านชีวภาพลงไปในดินควรใส่ร่วมกับปุ๋ยโดยเฉพาะปุ๋ยไนโตรเจน หากต้องการเพิ่มการเจริญเติบโตและเพิ่มผลผลิต แต่หากต้องการใช้เป็นสารปรับปรุงสมบัติของดินอย่างเดียวก็ไม่จำเป็นต้องใส่ปุ๋ยเคมี

โครงการในระยะเริ่มแรกพื้นที่เป้าหมาย จะเป็นเครือข่ายใน 3 อำเภอของจังหวัดนครราชสีมา ได้แก่ อำเภอบัวใหญ่ อำเภอขามทะเลสอ และอำเภอโนนไทย ผู้เข้าร่วมอบรมมีรายได้เพิ่มขึ้น 100 เปอร์เซ็นต์ จากการขายผลผลิตที่เพิ่มขึ้น บางส่วนผลิตเตาเผาถ่านชีวภาพจำหน่ายและทำดินผสมจำหน่าย นอกจากนี้ชาวบ้านยังนำไปใช้ประโยชน์ในครัวเรือน เช่น ใช้เป็นเตาหุงต้มแทนเตาแก๊ส เพื่อลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน ซึ่งการถ่ายทอดองค์ความรู้ดังกล่าวส่งผลให้ชาวชุมชนใช้ทรัพยากรในพื้นที่อย่างคุ้มค่า

สำหรับการขยายผลต่อยอดได้ ร่วมกับสำนักงานพัฒนาที่ดินเขต 3 จังหวัดนครราชสีมา โดยแกนนำกลุ่มหมอดิน ซึ่งเป็นผู้รับการอบรมด้วยจะช่วยถ่ายทอดเทคโนโลยีนำไปขยายผลให้กับคนในชุมชน นอกจากนี้ยังมีช่องทางการแจ้งข่าวสารทั้งเกี่ยวกับถ่านชีวภาพ การผลิตพืช การปรับปรุงดิน การตลาด โดยใช้กลุ่ม line ชื่อ “คนเอาถ่าน NPU” ซึ่งมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารทุกอย่างตลอดเวลาจนถึงปัจจุบัน ซึ่งสมาชิกในกลุ่มจะประกอบด้วยเครือข่ายคนเอาถ่านจังหวัดนครพนม สกลนคร และมุกดาหาร ที่ผ่านการอบรมโครงการถ่ายทอดเทคโนโลยีมาอย่างต่อเนื่อง