ติดอาวุธให้ชาวนาด้วยเครื่องลดและวัดความชื้นข้าวเปลือก

สกว.- ข้าวเป็นอาหารหลักของชาวโลกที่มีการบริโภคสูงที่สุด และประสบปัญหาด้านราคาดังที่ทราบกันอยู่ในปัจจุบัน แม้ว่าประเทศไทยเป็นผู้ส่งออกรายใหญ่ที่สุดในโลกด้วยปริมาณ 41% และราคาข้าวสูง แต่ชาวนาผู้ปลูกข้าวกลับไม่ได้รับผลประโยชน์เท่าที่ควรจะเป็น นอกจากนี้ยังถูกกดราคาจากโรงสีด้วยเหตุผลว่าความชื้นสูง การลดความชื้นที่ชาวนาใช้เป็นวิธีธรรมชาติด้วยการตากแดด ซึ่งไม่มีต้นทุนแต่ไม่สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมได้

นักวิจัยในโครงการเทคโนโลยีสายอากาศ ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) เป็นกลุ่มวิจัยประกอบด้วยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยต่างๆ ดำเนินการวิจัยระหว่างปี 2548-2551 ภายใต้การนำของ ศาสตราจารย์ ดร.โมไนย ไกรฤกษ์ เมธีวิจัยอาวุโส สกว. ได้เห็นปัญหานี้และร่วมกันพัฒนาอาวุธเพื่อสร้างความเข้มแข็งให้กับกระดูกสันหลังของประเทศ อาวุธดังกล่าวประกอบด้วยเครื่องลดความชื้นข้าวเปลือกแบบใช้ไมโครเวฟร่วมกับลมร้อน และเครื่องวัดความชื้นข้าวเปลือกโดยใช้คลื่นไมโครเวฟ

ปัญหาที่สำคัญหากจะติดอาวุธให้ชาวนา คือ ต้องมีเครื่องลดความชื้นข้าวเปลือกที่มีราคาไม่สูงมาก และที่สำคัญค่าใช้จ่ายด้านพลังงานต้องต่ำ โดยมีเงื่อนไขว่าคุณภาพของข้าวต้องไม่ด้อยลงไปจากเดิมที่ใช้การตากแดดหรือเครื่องมือที่มีอยู่ นอกจากต้องมีเครื่องลดความชื้นข้าวเปลือกแล้ว ต้องมีเครื่องวัดความชื้นเพื่อควบคุมคุณภาพของผลผลิตของตน และใช้ในการเปรียบเทียบกับข้อมูลของโรงสี เครื่องมือดังกล่าวต้องแม่นยำ ใช้ง่าย ราคาถูก หากมีสองสิ่งนี้ชาวนาน่าจะมีอาวุธป้องกันตัวเองได้

คณะนักวิจัยจึงได้พัฒนาเครื่องลดความชื้นข้าวเปลือกแบบใช้ไมโครเวฟร่วมกับลมร้อน ซึ่งใช้ข้อดีของการใช้คลื่นไมโครเวฟที่ให้ความร้อนได้รวดเร็ว ร่วมกับการให้เมล็ดข้าวเปลือกฟุ้งกระจายในบริเวณที่มีลมร้อนจากแหล่งจ่ายพลังงานไมโครเวฟ ทำให้ความร้อนกระจายตัวสม่ำเสมอทั่วถึง ซึ่งหัวใจสำคัญของเครื่องคืออุปกรณ์ป้อนคลื่นไมโครเวฟที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาใหม่ให้ใช้หลอดแมกนีตรอนที่ใช้ผลิตคลื่นไมโครเวฟได้หลายตัวพร้อมๆ กัน เพื่อป้อนคลื่นเข้าไปในบริเวณที่ปล่อยข้าวเปลือกให้ไหลผ่านอย่างต่อเนื่อง ทำให้ได้กำลังงานสูงกว่าการใช้แมกนีตรอนเพียงหลอดเดียว ในงานวิจัยดังกล่าวนักวิจัยได้ศึกษาเงื่อนไขที่เหมาะสมในการใช้อัตราการไหลของข้าวเปลือก อุณหภูมิและอัตราการไหลของลมร้อน เพื่อให้ได้ผลผลิตที่ดีและมีปริมาณสูงที่สุด

ในเครื่องดังกล่าวใช้หลอดแมกนิตรอนที่ใช้ในเตาอบไมโครเวฟตามบ้าน 4 หลอด กินไฟฟ้ารวมทั้งสิ้น 5.2 กิโลวัตต์ และสิ่งสำคัญที่สุดที่ต้องระมัดระวัง คือ คลื่นไมโครเวฟต้องไม่รั่วออกมา ก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้ใช้ ซึ่งตามมาตรฐานสากลต้องน้อยกว่า 8 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร ซึ่งเครื่องดังกล่าวมีคลื่นรั่วต่ำกว่า 5 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร นักวิจัยได้ทดสอบคุณสมบัติของข้าวทั้งด้านสี กลิ่น และการแตกหัก ตามวิธีการมาตรฐาน พบว่ามีคุณภาพใกล้เคียงกับข้าวที่ใช้กระบวนการใช้ลมร้อนทั่วไป ซึ่งรับรองได้ว่ามีคุณภาพเป็นที่ยอมรับได้ มีความสามารถในการลดความชื้นจาก 24 % เหลือ 14 % ด้วยปริมาณ 3.1 กิโลกรัม ต่อชั่วโมง และกินไฟฟ้ากิโลกรัมละ 1.7 บาท

ในการช่วยชาวนาตรวจสอบความชื้นของข้าวก่อนนำไปส่งโรงสี โครงการได้พัฒนาเครื่องวัดความชื้นขนาดเล็ก ซึ่งใช้การส่งคลื่นไมโครเวฟเข้าไปในข้าวแล้ววัดขนาดของสัญญาณที่แปรผันตามความชื้น โดยสร้างกราฟเพื่อเปรียบเทียบค่าความชื้นกับขนาดของสัญญาณ รูปที่ 1 แสดงเครื่องลดความชื้น และรูปที่ 2 แสดงเครื่องวัดความชื้นที่สร้างขึ้น

สำหรับต้นทุนในการผลิตเครื่องต้นแบบลดความชื้นข้าวเปลือก ซึ่งทำจากสแตนเลสคุณภาพดีทั้งเครื่องราคาตกประมาณเครื่องละ 100,000 บาท อย่างไรก็ตาม สามารถปรับต้นทุนให้ต่ำลงเหลือราคาหลักหมื่นได้หากผลิตเป็นจำนวนมาก และใช้สแตนเลสในเฉพาะส่วนที่สัมผัสกับข้าว

ผู้สนใจหากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมติดต่อ ศาสตราจารย์ ดร.โมไนย ไกรฤกษ์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ และสำนักวิจัยการสื่อสารและเทคโนโลยีสารสนเทศ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง โทร. 0-2737-3000 ต่อ 3