สะอาด ประหยัด และมีใช้ไม่มีหมด ทั้งหมดนั้นคือนิยามของพลังงานที่ได้จากแสงอาทิตย์ ซึ่งโดยทั่วไปจะรู้จักกันดีในการนำไปใช้ผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้า หรือที่เรียกว่าโซล่าเซลอย่างไรก็ดี แสงอาทิตย์ที่ส่องลงมาบนผิวโลกยังสามารถใช้ประโยชน์โดยตรงจากความร้อนได้มากมายหลากหลาย และหนึ่งในนั้นก็ถูก กลุ่มนักศึกษาจาก คณะวิศวกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี นำมาใช้ประโยชน์ ด้วยการนำเอาความร้อนไปใช้สำหรับตู้อบผลผลิตทางการเกษตร ได้อย่างผลจนเป็นที่น่าพอใจ ทั้งนี้นอกจากพลังงานแสงอาทิตย์แล้ว นักศึกษากลุ่มนี้ยัง ดึงเอาพลังงานทางชีวภาพ ซึ่งก็คือแก๊สชีวภาพที่ผลิตเองจากเศษอาหารของเหลือทิ้งมาประสานกันเป็นพลังงานสำรองสำหรับตู้อบในยามที่ บางวันแสงอาทิตย์อาจจะมีไม่พอ ทำให้สามารถอบผลิตทางการเกษตรได้อย่างต่อเนื่องไม่ต้องหยุดชะงักแม้วันที่แดดไม่ออกก็ตาม

สำหรับสิ่งประดิษฐ์ที่ถือว่า เป็นสิ่งประดิษฐ์เพื่อการเกษตรโดยตรงนี้ เป็นผลงานของ นักศึกษาจาก สาขาวิชา วิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี ประกอบด้วย นายชัยวุฒิ ล่าบ้านหลวง ,นายคมสัน เครืองเนียม, นางสาวประภัสสร สำเภาทอง, นายทวีศักดิ์ อรชร, นายจักรินทร์ นับพิมาย, นายปริวรรต เรืองฤทธิ์ และดร.เกียรติศักดิ์ แสงประดิษฐ์ เป็นอาจารที่ปรึกษาตลอดโครงการ

โครงการนี้ได้รับการเปิดเผยจาก เจ้าของผลงานว่า สำหรับโครงการประยุกต์ใช้แก๊สชีวภาพกับพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับตู้อบผลผลิตการเกษตรนี้ พวกตนได้แรงบันดานใจมาจากการศึกษาแล้วพบว่าในอดีตเกษตรกรส่วนใหญ่นิยมใช้การตากแดด ทำแห้งผลผลิตทางการเกษตร เพื่อเป็นการถนอมอาหาร หรือ เก็บรักษาคุณภาพของผลผลิตการเกษตร ในการทำแห้งผลผลิตทางเกษตรด้วยวิธีตากแดดนั้นจะใช้เวลานานและจะไม่สามารถทำได้เมื่อปริมาณแดดมีจำนวนน้อย หรือ ฝนตก ฉะนั้นทำการตากแห้งผลผลิตนั้นไม่เป็นไปตามต้องการ และการตากแบบเดิมนั้นยังทำให้เกิดการปนเปื้อนของฝุ่นละอองและอาจจะเกิดเชื้อราในผลิตภัณฑ์ทางด้านการเกษตรได้อีกด้วย ในปัจจุบันแม้ว่าจะมีการพัฒนาสร้างเครื่องอบแห้งขึ้นมาหลายรูปแบบ เช่นการอบโดยใช้น้ำมัน แก๊สหุงต้ม ไฟฟ้า ซึ่งวิธีการดังกล่าวนั้นมีค่าใช้จ่ายที่สูงมาก และใช้พลังงานค่อนสูงอีกด้วย รวมไปถึงส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ดังนั้นพวกตนจึงมีแนวคิดที่จะใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์และแก๊สชีวภาพ มาใช้ให้เกิดประโยชน์ เนื่องจากพลังงานดังกล่าวเป็นพลังงานสะอาด ไม่ต้องเสียค่าจ่าย ได้ฟรีจากธรรมชาติ ซึ่งสามารถใช้เป็นพลังงานทางเลือกได้ สิ่งสำคัญคือการสร้างจิตสำนึกในการนำพลังงานสะอาดมาใช้แทนพลังงานสิ้นเปลือง ที่นับวันยิ่งเหลือน้อยลงไปทุกที

สำหรับเครื่องอบที่ประดิษฐ์ขึ้นจนสำเร็จนี้ ประกอบด้วย 3 ส่วนใหญ่ด้วยกันคือ ส่วนที่ 1 ชุดรวบรวมแสง (Solar Collector) เป็นการผลิตลมร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อนำลมร้อนไปใช้อบผลผลิตการเกษตรในตู้อบ ส่วนที่ 2 ชุดผลิตแก๊สชีวภาพ (Bio Gas System) เพื่อนำแก๊สชีวภาพมาใช้ในกรณีที่ลมร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์มีอุณหภูมิต่ำหรือใช้ในกรณีที่มีฝน ส่วนที่ 3 ตู้อบ (Dryer) โดยตู้อบจะมีชุดควบคุม เพื่อควบคุมการใช้พลังงานสงอาทิตย์และแก๊สชีวภาพให้อุณหภูมิอยู่ในระดับที่สามารถอบผลผลิตการเกษตรได้

หลักการทำงาน คือตู้อบจะใช้พลังงานหลักในการอบจากพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์โดยคิดเป็น 90 % และใช้จะพลังงานความร้อนจากการเผาไหม้ของแก๊สชีวภาพ 10 % ในกรณีที่แสงแดดไม่เพียงพอ และ จะใช้พลังงานความร้อนจากการเผาไหม้ของแก๊สชีวภาพ 100 % ในกรณีที่ฝนตกตลอดทั้งวันในการผลิตลมร้อนจากพลังงานจากแสงอาทิตย์นั้นจะใช้หลักการของพาราโบลา ในการรวมแสง โดยทีแผงรับรังสีของความร้อนแบบพาราโบลาสามารถปรับระดับได้ตั้งแต่ 1 – 50 องศา เพื่อนำลมร้อนที่ได้จากการรวบรวมความร้อนของชุดรวบรวมความร้อนแบบพาราโบลาผ่านท่อนำความร้อน ไปใช้ในตู้อบซึ่งสามารถผลิตลมร้อนได้ถึง 80 องศาเซลเซียส ในช่วงเวลาแดดร้อนจัด ตู้อบจะนำลมร้อนที่ได้มาใช้ในการอบแห้ง โดยจะตั้งอุณหภูมิในการอบที่ 60 องศาเซลเซียส จะมีระบบควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติเพื่อควบคุมอุณหภูมิภายในตู้อบไม่ให้ต่ำกว่า 60 องศาเซลเซียส ถ้าอุณหภูมิภายในที่ได้จากแสงอาทิตย์ในตู้อบต่ำกว่า 60 องศาเซลเซียส ระบบควบคุมจะสั่งให้จ่ายแก๊สชีวภาพอัตโนมัติมาเผาท่อนำความร้อนเพื่อเพิ่มอุณหภูมิ แล้วนำลมร้อนที่ได้เข้าสู่ตู้อบจนอุณหภูมิภายในตู้อบมีอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส และระบบควบคุมก็จะสั่งให้หยุดจ่ายแก๊สชีวภาพอย่างอัตโนมัติเมื่ออุณหภูมิถึงดังกล่าว

จากการทดลองเมื่อเปรียบเทียบการใช้งานระหว่างการใช้ตู้อบที่ประยุกต์ใช้แก๊สชีวภาพกับพลังงานแสงอาทิตย์กับการตากแดด ผลที่ได้คือ การอบแห้งใบมะกรูดโดยใช้ตู้อบสามารถลดความชื้นของใบมะกรูดจาก 61 % เหลือเพียง 11% โดยน้ำหนัก ในเวลาการอบ 5 ชั่วโมง โดยใบมะกรูดที่นำไปตากแดดนั้นจะไม่สามารถลดความชื้นได้ถึง 11% โดยน้ำหนักภายใน 1 วัน ซึ่งนับว่าเป็นที่น่าพอใจ เป็นการใช้ประโยชน์จากพลังงานตามธรรมชาติอย่างเต็มประสิทธิภาพ อีกทั้งยังสามารถทุ่นพลังงานและเวลาสำหรับเกษตรกรได้เป็นอย่างดี

มณีรัตน์ ปัญญพงษ์

กองประชาสัมพันธ์ราชมงคลธัญบุรี

Crop Drying Machine Powered by Renewable Energy Sources

In an effort to apply renewable energy to the agricultural industry, a team of six students from the Department of Agricultural Machinery Engineering, Faculty of Engineering, designed a machine that enables heat to be generated from solar cells and biogas from organic waste.

“Crop drying is an important process in farming, and in Thailand the most common method used is leaving crops to dry naturally in the sun. But this method is not practical because it takes a long time and also depends on the weather conditions. When left outdoors for a long time, crops can catch a lot of dust and sometimes molds,” said a team member. “Although there are many types of crop drying machines to choose from, whether oil-powered machines, electric machines, or gas-powered machines, the process is very costly and not environmentally friendly,” he added.

From this problem, the team decided to design a new crop drying machine that uses solar cells as well as biogas from organic waste to generate heat in the drying process. “Ninety per cent of the heat is generated from the solar cells, while the rest is from biogas. But when there’s not enough sunlight, 100% of the heat will come from biogas,” a team member said, adding that the maximum heat that the machine can generate is 80 degrees Celcius. The ability to use two energy sources means that the machine can run even when the weather conditions are not promising.

“During intense sunlight, the machine will generate 60-degree hot air to dry the crops. But when the heat from the solar cells drops below 60 degrees, the biogas system will be activated to bring the temperature back to 60,” the team representative said.

From experimental runs, comparing the crops dried using this machine with those dried using the sunlight, the machine-dried kaffir-lime leaves contained 11 per cent humidity after 5 hours, a decrease from 61 per cent. On the contrary, the sun-dried leaves could not reach this same reduction in humidity after one full day of drying in the sun. The results demonstrated a high level