“โอก้า” เครื่องเพาะเลี้ยงสาหร่ายผลิตน้ำมันไบโอดีเซล ฝีมือเด็กไทย | TNN Tech

James Dyson Award คืออะไร ?

กลางเดือนกันยายน 2566 มีการประกาศผลผู้ชนะตัวแทนประเทศไทย ในเวทีการประกวดด้านการออกแบบนวัตกรรมระดับโลก James Dyson Award 2023 

และทีมเยาวชนไทยจากรั้วมหาวิทยาลัยศิลปากร  จำนวน 4 คน ก็สามารถคว้ารางวัลนี้ไปครองได้สำเร็จ จากผลงานเครื่องเพาะเลี้ยงสาหร่ายผลิตน้ำมันไบโอดีเซล

เวทีการประกวด James Dyson Award ถือเป็นรางวัลด้านการออกแบบระดับนานาชาติ ที่จัดขึ้นทุกปีเพื่อเฟ้นหา สนับสนุน และให้ทุนแก่นวัตกรรมที่ช่วยแก้ปัญหาหรือเป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติ 

ทีมโอก้า ?

ซึ่งตรงกับจุดมุ่งหมายของทีมโอก้า ที่ได้รับโจทย์จากในชั้นเรียนในการออกแบบคิดค้นนวัตกรรมที่จะเข้ามาช่วยเหลือหรือพัฒนาคุณภาพชีวิตของคนไทย จนตกผลึกออกมาเป็น เครื่องเพาะเลี้ยงสาหร่ายเพื่อผลิตน้ำมันไบโอดีเซล เพื่อมุ่งช่วยเกษตรกรไทยแก้ปัญหาด้านพลังงานน้ำมันอย่างยั่งยืน 

เครื่องเพาะเลี้ยงสาหร่ายเพื่อผลิตน้ำมันไบโอดีเซล

จากการศึกษา ทีมนักออกแบบพบว่า พืชในกลุ่มสาหร่ายจะผลิตน้ำมันได้มากกว่าพืชจำพวกปาล์มถึง 5 เท่า

โดยทีมเลือกใช้สาหร่ายสายพันธุ์คลอเรลลาร์ในการเพาะเลี้ยง เนื่องจากว่าเป็นสายพันธุ์สาหร่ายที่มีคุณสมบัติเหมาะสมที่สุดในการสกัดน้ำมัน มีอัตราการเติบโตรวดเร็วกว่าพืชทั่วไปถึง 50 เท่า ปลูกง่าย และมีน้ำมันในปริมาณที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับสาหร่ายสายพันธุ์อื่น ๆ

แนวคิดของกระบวนการออกแบบเครื่องโอก้า กว่าจะมาเป็นแบบที่เห็นอยู่ปัจจุบัน ต้องผ่านการแก้ไขปรับปรุงมาหลายครั้ง จากแบบแรก ๆ ที่คำนึงถึงความสวยงามล้ำสมัยเพียงอย่างเดียว แต่ทีมพบว่าขนาดตัวเครื่องที่ใหญ่ สูงเกือบ 3 เมตร ทำให้เป็นอุปสรรคต่อการใช้งาน การขนส่ง รวมถึงมีต้นทุนที่สูง จนได้รับการพัฒนาให้มีขนาดเล็กลงที่ความสูง 1.75 เมตร ซึ่งเป็นขนาดที่เหมาะสมกับการใช้งานและการขนส่ง 

ส่วนวัสดุสำหรับผลิตเครื่องโอก้านี้ ในส่วนโครงสร้างจะใช้เหล็ก อลูมิเนียม และใช้พลาสติกในส่วนห่อหุ้มด้านนอกด้วย ตรงหลอดเพาะเลี้ยงทำจากหลอดแก้วควอต คุณสมบัติแข็งแรง และทนความร้อน 

เมื่อมาดูที่หลักการการทำงานของเครื่องโอก้า จะมีกระบวนการการทำงาน 5 ส่วนด้วยกัน 

1. เป็นส่วนของเพาะเลี้ยงสาหร่าย ด้วยการใช้หัวเชื้อสาหร่ายผสมเข้ากับน้ำ เติมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อเลี้ยงสาหร่าย 

2. การกรองสาหร่าย แยกน้ำและสาหร่ายออกจากกัน ด้วยวิธี Gravity sedimentation หรือ การตกตะกอนตามแรงโน้มถ่วงของโลก จะเกิดขึ้นเมื่อสาหร่ายเติบโตเต็มที่และไหลมายังหลอดเพาะเลี้ยงสุดท้าย 

3. หลังจากนั้น สาหร่ายจะไหลเข้าสู่ส่วนที่ 3 คือ การลดความชื้นในสาหร่ายโดยเครื่องอบแห้ง

4. ส่วนที่ 4 คือ การสกัดน้ำมันสาหร่ายด้วยวิธีการอัลตร้าโซนิก หรือการสกัดด้วยการใช้คลื่นเสียงความถี่สูง 

5. ส่วนที่ 5 คือ การผลิตน้ำมันไบโอดีเซล โดยผสมกับสารเคมี เพื่อนำมาใช้งาน 1.12

ซึ่งระบบทั้งหมดจะเป็นระบบ All in one ที่สามารถรันได้อัตโนมัติและทำงานได้อย่างต่อเนื่อง รวมถึงมีการทำงานร่วมกับแอปพลิเคชันเพื่อความสะดวกในการดูแล

จากการศึกษาของทีม พบว่าสาหร่ายจะเจริญเติบโตเต็มที่ครบทั้ง 4 หลอด โดยใช้เวลาประมาณ 1 สัปดาห์ 

และเมื่ออ้างอิงจากงานวิจัยพบว่า ใน 1 เดือน เครื่องโอก้าจะสามารถผลิตน้ำมันไบโอดีเซลที่พร้อมใช้งาน ในปริมาณ 13.23 ลิตร โดยทีมตั้งเป้าให้เกษตรกรสามารถใช้งานได้ฟรี

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเครื่องโอก้าจะถูกออกแบบให้สามารถผลิตน้ำมันไบโอดีเซลได้แล้วในเวอร์ชันการออกแบบปัจจุบัน แต่ก็ยังมีความท้าทายหลายเรื่อง ที่ทีมต้องมีการพัฒนาต่อไป หากเครื่องโอก้าจะถูกผลิตขึ้นมาใช้งานจริง ๆ  

เช่น ข้อจำกัด เรื่องราคาที่คาดว่าไม่ต่ำกว่าแสนบาท ต้องอยู่ในพื้นที่ที่มีการใช้ไฟฟ้าในการทำงาน ซึ่งทีมก็มีแผนการใช้พลังงานจากโซลาร์เซลล์  รวมถึงการเจริญเติบโตของสาหร่ายจำเป็นต้องใช้แสง จึงอาจจะต้องมีการใช้ LED เพื่อให้สามารถเติบโตได้ในเวลากลางคืน

จากผลงานต้นแบบ สู่การส่งต่อแรงบันดาลใจ

แนวคิดเครื่องเพาะเลี้ยงสาหร่ายผลิตน้ำมันไบโอดีเซล จากทีมโอก้า ถือเป็นหนึ่งตัวอย่างความเก่งของเด็กไทย ที่ได้คว้าโอกาสและพื้นที่ สำหรับการแสดงความสามารถในการคิดค้นและออกแบบนวัตกรรมสุดล้ำ 

ที่ถ้าหากได้รับการต่อยอดให้เกิดขึ้น และมีการใช้งานในเชิงพาณิชย์ก็เชื่อว่าจะเป็นประโยชน์และตอบโจทย์ให้กับกลุ่มเกษตรกรได้ใช้งานพลังงานน้ำมันทางเลือกอย่างยั่งยืนเช่นที่ทีมตั้งใจไว้ได้

เหนือสิ่งอื่นใด เชื่อว่าการคว้ารางวัลชนะเลิศประเทศไทยของทีมโอก้า ในเวทีการออกแบบชั้นนำของโลกอย่าง James Dyson Award จะช่วยสร้างแรงบันดาลใจให้กับเยาวชนและคนไทย ให้มีความกล้าคิด กล้าทำ กล้าช่วงชิงพื้นที่แสดงศักยภาพด้านเทคโนโลยีและนวัตกรรม เพื่อที่จะนำไปสู่โอกาสในการสร้างสรรค์นวัตกรรมจริงให้เกิดขึ้น ช่วยเพิ่มคุณภาพชีวิตคนไทย ขับเคลื่อนประเทศให้ก้าวหน้าได้ในที่สุด