เปลือกไข่-กากแร่แปรเป็นไบโอซีเมนต์แก้ดินเค็มซ่อมตัวเองได้

สำเร็จ นักวิจัย มจธ.ใช้จุลินทรีย์กากน้ำปลา ผสมเปลือกไข่ กากแร่หิน ทำไบโอซีเมนต์ ทนความเค็ม หน่วงน้ำได้ ช่วยอุ้มน้ำแก้ดินเค็มภาคอีสาน ช่วยการเพาะปลูก หวังต่อยอดใช้กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติปะการังเทียม ไบโอคอนกรีตกักน้ำใต้ดิน จุดเด่นซ่อมตัวเองได้ อาจถึงขั้นทำคลองส่งน้ำลดการสูญเสียน้ำ

ผศ.ดร.ธิดารัตน์ บุญศรี นักวิจัยกลุ่มวิจัยวัสดุชีวภาพอัจฉริยะและเทคโนโลยี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) กล่าวว่า ไบโอซีเมนต์ (Bio Cement) เป็นซีเมนต์ที่เกิดจากจุลินทรีย์กลุ่มที่สร้างหินปูน คัดเลือกจุลินทรีย์จากกากน้ำปลา สร้างซีเมนต์ที่ทนต่อความเค็ม ซ่อมแซมตัวเองได้ ผสมผสานกับการสร้างจีโอโพลิเมอร์ ได้ปูนที่มีความแข็งแกร่ง หน่วงน้ำได้ วัสดุไบโอซีเมนต์สามารถหน่วงน้ำฝน ลดการแทรกของเกลือในฤดูแล้ง ใช้เพิ่มประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำ การป้องกันความเค็มจากชั้นน้ำใต้ดิน

การผลิตแผ่นไบโอซีเมนต์ได้รับการสนับสนุนจากบริษัทเอกชนในพื้นที่ ประกอบด้วยเปลือกไข่ วัสดุเหลือใช้จากโรงฟักไก่ของบริษัท ซีพีเอฟ (ประเทศไทย) จำกัด (มหาชน) ใน จ.ชัยภูมิและนครราชสีมา ผสมกับกากแร่ หินอัคนี ที่มีแร่ซิลิกา อลูมินา จากบริษัท อัครา รีซอร์สเซส จำกัด (มหาชน) โดยผสมวัสดุประสานกับสารละลายจุลินทรีย์ ได้ไบโอซีเมนต์ มีโครงสร้างของสารประกอบ แคลเซียม-อลูมินา-ซิลิกา ที่ทนต่อการกัดกร่อนของเกลือ ซ่อมแซมตัวเองได้ เมื่อเกิดรอยแตกขนาดจิ๋ว (Micro Cracks) จุลินทรีย์จะสร้างผลึกสีขาวของแคลเซียมคาร์บอเนตปิดรอยแตกนั้น ทดแทนแผ่นซีเมนต์แบบเดิมหรือแผ่นพลาสติก HDPE ที่ใช้กักเก็บน้ำในดิน ซึ่งมีแนวโน้มเสื่อมสภาพเกิดปัญหาไมโครพลาสติกสะสมในดิน

การทดสอบไบโอซีเมนต์ ติดตั้งแผ่นไบโอซีเมนต์ ขนาด 75 x 75 ซม. หนา 8.5 ซม. ฝังในถังไลซิมิเตอร์ (Lysimeter) ที่ปลูกข้าวและไม่มีปลูกข้าว ศึกษาการคายระเหยของน้ำในพืช และการระเหยของน้ำในดิน รวมถึงประสิทธิภาพของไบโอซีเมนต์ในการหน่วงการซึมน้ำและป้องกันความเค็มจากพื้นดิน การทดสอบหนึ่งรอบการปลูกข้าวหรือประมาณ  4 เดือน แล้วนำขึ้นมาตรวจสอบประสิทธิภาพการซ่อมแซมตัวเอง ความทนต่อความเค็ม ทุกระยะของการเพาะปลูก

ผศ.ดร.ธิดารัตน์ กล่าวว่าหากโครงการนี้ประสบความสำเร็จ จะพัฒนาสูตรให้ใช้กับเครื่องพิมพ์สามมิติ นำไปผลิตปะการังเทียม หรือพัฒนาเป็นไบโอคอนกรีต ใช้ในงานก่อสร้างเพิ่มพื้นที่กักเก็บน้ำใต้ดิน ไบโอซีเมนต์อาจจะฉาบผิวหน้าด้วยแมงกานีส สังกะสี ใช้ปรับปรุงคุณภาพน้ำทิ้งจากบ้านเรือน หมุนเวียนน้ำทิ้งไปใช้ในการเกษตร เมื่อเกิดการขาดแคลนน้ำ

นายพีรวัส พึ่งพาพัฒน์ วิศวกรโยธาปฏิบัติการ สำนักวิจัยและพัฒนา กรมชลประทาน เล่าว่า หากการทดลองประสบความสำเร็จ นอกจากแก้ปัญหาดินเค็ม ดินไม่อุ้มน้ำ ไบโอซีเมนต์ยังประยุกต์ใช้แก้ปัญหาอื่น ๆ เช่น ศึกษาการใช้ในคลองส่งน้ำชลประทาน เพราะซ่อมแซมตัวเองเมื่อเกิดรอยแตกขนาดเล็ก จะลดการสูญเสียน้ำจากการรั่วซึมเพิ่มประสิทธิภาพในการชลประทาน

นายวิเชต ช่วยทอง รองผู้อำนวยการธุรกิจไก่พันธุ์  (ไก่เนื้อ 1) บริษัท ซีพีเอฟ (ประเทศไทย) จำกัด (มหาชน)กล่าวว่า นำเปลือกไข่มาให้ทีมวิจัยใช้เป็นส่วนผสมสำคัญของไบโอซีเมนต์ ซึ่งปกติเปลือกไข่ ส่วนหนึ่งเกษตรกรในพื้นที่นำไปใช้ในการบำรุงดินอยู่แล้ว เป็นครั้งแรกที่ต่อยอดเป็นอาหารให้จุลินทรีย์ที่ช่วยซ่อมแซมไบโอซีเมนต์ให้แข็งแรง คงคุณภาพยาวนานขึ้น เป็นความภาคภูมิใจของบริษัทที่ได้มีส่วนร่วมสร้างนวัตกรรมเพื่อแก้ไขปัญหา

โครงการนี้ไม่เพียงแต่เป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีทางการเกษตรเท่านั้น แต่ยังช่วยสร้างความยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วย โดยขณะนี้โครงการยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและทดสอบ ซึ่งคาดว่าจะขยายผลและนำไปใช้ในพื้นที่อื่นๆ ได้ในอนาคตอันใกล้

ปัญหาดินเค็มและดินไม่อุ้มน้ำเป็นอุปสรรคต่อการเพาะปลูกของเกษตรกรในพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือของไทย เนื่องจากมีชั้นหินเกลือแทรกในชั้นน้ำใต้ดิน พื้นที่เป็นดินทราย เก็บกักน้ำและสารอาหารได้น้อย น้ำฝนจะซึมลงดินอย่างรวดเร็ว ในฤดูแล้ง น้ำใต้ดินจะไหลขึ้นผ่านช่องว่างของเม็ดดิน เกิดผลึกเกลือที่ผิวหน้าดิน เพาะปลูกพืชได้ยาก จึงเป็นโจทย์สำคัญที่สำนักวิจัยและพัฒนา กรมชลประทาน ร่วมกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ทำโครงการศึกษาแนวทางการหน่วงน้ำในนาข้าวของพื้นที่ชลประทานด้วยการประยุกต์ใช้ไบโอซีเมนต์ มาขยายผลสู่การแก้ปัญหาปัญหาความเค็มของดินในนาข้าว และการบริหารจัดการน้ำในแปลงนาที่ประสบปัญหาดินเค็ม โดยทดลองนำร่องในพื้นที่แปลงนา ที่สถานีทดลองการใช้น้ำชลประทานที่ 3 (ห้วยบ้านยาง) ต.โคกกรวด อ.เมือง จ.นครราชสีมา