สามารถสืบค้นผลงานวิจัยและองค์ความรู้การเกษตร ได้ที่ https://tarr.arda.or.th/ปี 2565

ต้นแบบการพัฒนาระบบผลิตน้ำเพื่อการเกษตรจากอากาศโดยใช้ความเย็นพื้นดินร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์

ปัจจุบันการเกษตรของประเทศเผชิญกับความท้าทายที่สำคัญอันเป็นผลมาจากสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่เปลี่ยนแปลงไป รวมถึงภาวะโลกร้อนและวิกฤตภัยแล้ง โดยภัยแล้งนั้นเกิดขึ้นเมื่อปริมาณน้ำฝนน้อยกว่าปกติ ซึ่งนำไปสู่การขาดแคลนน้ำ ขาดความชุ่มชื้น และสร้างความเสียหายเป็นวงกว้างต่อพืชผล รวมถึงปัญหาอื่นๆ (ศูนย์วิจัยกสิกรไทย, 2562) เพื่อแก้ไขปัญหาน้ำผิวดินไม่เพียงพอ รัฐบาลได้มีนโยบายส่งเสริมการใช้น้ำบาดาลเพื่อเป็นแหล่งน้ำเสริมในภาคการเกษตรและภาคอุตสาหกรรม สำหรับภาคการเกษตรนั้นน้ำบาดาลจะใช้เป็นแหล่งน้ำทางเลือกสำหรับน้ำผิวดินหรือน้ำชลประทานที่ไม่เพียงพอในเขตพื้นที่ชลประทานในเขตภาคกลาง อย่างไรก็ตาม การใช้น้ำบาดาลในพื้นที่นอกเขตชลประทานมีไม่มากนักและยังมีข้อจำกัดตามลักษณะทางอุทกธรณีวิทยาของพื้นที่นั้นๆ อีกทั้งการใช้น้ำบาดาลอาจก่อให้เกิดปัญหาหลายประการ เช่น การทรุดตัวของดิน และน้ำเค็มรุกล้ำเข้าสู่ชั้นน้ำจืดใต้ดินในแอ่งน้ำขนาดใหญ่

เทคโนโลยีการผลิตน้ำจากอากาศ การดึงน้ำจากอากาศหรือการสกัดน้ำจากอากาศ (Atmospheric Water Generators (AWGs)) เป็นทางเลือกหนึ่งสำหรับปัญหาการขาดแคลนน้ำ ที่ดึงน้ำออกจากอากาศ ซึ่งเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างใหม่ ในอดีตวิธีนี้ใช้ในการผลิตน้ำดื่มเป็นหลัก ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้วัฏจักรการทำความเย็น เช่น วัฏจักรการอัดไอเพื่อสร้างน้ำ แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะสามารถผลิตน้ำคุณภาพสูงได้ แต่พลังงานที่ต้องใช้ในการดำเนินการนั้นมีปริมาณมาก ส่งผลให้ต้นทุนด้านพลังงานและการดำเนินงานสูง (กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน, 2546) จากการวิเคราะห์ข้อมูลภูมิอากาศของประเทศไทยในปีที่ผ่านมาและปี พ.ศ. 2563 พบว่า อุณหภูมิเฉลี่ยของประเทศอยู่ระหว่าง 35-42 องศาเซลเซียส และมีความชื้นสัมพัทธ์เฉลี่ยร้อยละ 60-80 เมื่อใช้แผนภูมิไซโครเมตริกคำนวณหาอุณหภูมิจุดไอน้ำกลั่นตัว พบว่าน้ำในอากาศสามารถควบแน่นได้โดยมีอุณหภูมิ  27-34 องศาเซลเซียส วิธีนี้สามารถปรับได้โดยนำไปใช้กับพื้นผิวดินเพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนและลดการป้อนพลังงาน การศึกษาความลึกของผิวดินพบว่าที่ความลึกมากกว่า 6 เมตร จะมีอุณหภูมิเฉลี่ยใต้ผิวดินไม่เกิน 13 องศาเซลเซียส ซึ่งสามารถสกัดน้ำออกจากอากาศได้

สวก. จึงได้สนับสนุนทุนวิจัยในโครงการ “ต้นแบบการพัฒนาระบบผลิตน้ำเพื่อการเกษตรจากอากาศโดยใช้ความเย็นพื้นดินร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์” เพื่อออกแบบ พัฒนา ทดสอบ และประเมินสมรรถนะของต้นแบบระบบผลิตน้ำจากอากาศเพื่อการเกษตรโดยใช้ความเย็นพื้นดินและน้ำเย็นจากหอผึ่งเย็นในการควบแน่นร่วมกับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการผลิตไฟฟ้าป้อนให้กับระบบ คณะผู้วิจัยได้ดำเนินการตั้งแต่การออกแบบระบบเพื่อผลิตน้ำให้สอดคล้องกับการใช้กับพืชใช้น้ำน้อยในพื้นที่จริงของเกษตรกร การสร้างเทคโนโลยีจะใช้เทคโนโลยีและวัสดุภายในประเทศ โดยทำการทดสอบและเก็บข้อมูลในพื้นที่แปลงปลูกจริงของเกษตรกร ซึ่งรวมถึงการประเมินมูลค่าทางเศรษฐศาสตร์ของระบบ จนได้เทคโนโลยีการผลิตน้ำจากอากาศ ข้อมูลการวิเคราะห์ ที่สามารถช่วยสนับสนุนเกษตรกรให้สามารถผลิตพืชใช้น้ำน้อยได้เพิ่มขึ้นในช่วงฤดูแล้ง ลดความเสียหายของสินค้าเกษตร ปรับเปลี่ยนแนวคิดจากการปลูกพืชใช้น้ำมากมาเป็นพืชใช้น้ำน้อย ลดอัตราขุดเจาะน้ำบาดาล ส่งเสริมการใช้พลังงานทดแทนและพลังงานสะอาดในภาคเกษตรและยังช่วยลดต้นทุนในการสูบน้ำในฤดูกาลอื่น ๆ ของเกษตรกรได้

สามารถสืบค้นผลงานวิจัยและองค์ความรู้การเกษตร ได้ที่  https://tarr.arda.or.th

พันธมิตร

Chulabook