การศึกษาครั้งนี้มุ่งศึกษาความเป็นไปได้ในการออกแบบผลิตภัณฑ์จากวัสดุเหลือใช้ในสถานประกอบการอุตสาหกรรมเสาเข็มไมโครไพล์ด้วยกระบวนการ Upcycle ภายใต้แนวคิดนวัตกรรมเชิงสร้างสรรค์และการใช้ทรัพยากรให้คุ้มค่า (3Rs) โดยศึกษาประเภทและศักยภาพของวัสดุที่ไม่ใช้แล้วเพื่อพัฒนาเป็นต้นแบบผลิตภัณฑ์เครื่องใช้และของตกแต่งที่มีเอกลักษณ์ ผ่านความร่วมมือระหว่างสถาบันการศึกษา สถานประกอบการ ช่างฝีมือ และชุมชน ผลที่ได้นำไปสู่ต้นแบบผลิตภัณฑ์ที่มีศักยภาพเชิงพาณิชย์ และเป็นองค์ความรู้ต้นแบบสำหรับผู้ประกอบการ นักออกแบบ และ Start-up ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์จากวัสดุเหลือใช้อย่างยั่งยืน
ประเทศไทยได้เข้าสู่การเป็นประชาคมเศรษฐกิจอาเซียน (AEC) ตั้งแต่ปี พ.ศ.2558 ซิ่งหมายถึงการเปิดเสรีทางการค้า การบริการ การลงทุน การเงิน และแรงงานฝีมือกับอีก 9 ประเทศสมาชิกอาเซียน ตามพันธกรณีที่ได้ทำไว้ร่วมกันในการรวมกลุ่มความร่วมมือทางเศรษฐกิจ โดยมีเป้าหมายให้อาเซียนเป็นตลาดและฐานการผลิตเดียวกัน ซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการร่วมมือดังกล่าว อาจส่งผลกระทบต่อภาคอุตสาหกรรมการค้าและบริการได้ ปัจจุบันมีผู้ประกอบการที่ผลิตสิค้าหลากหลายจำนวนมาก ทั้งสิค้าเกษตรแปรรูปและสินค้าอุตสาหกรรม และส่วนมากเป็นผู้ประกอบการและวิสาหกิจชุมชนที่ได้รับการขึ้นทะเบียนจากภาครัฐ ดังนั้น เพื่อเป็นการเพิ่มศักยภาพในการแข่งขันให้กับผู้ประกอบการ สร้างโอกาสทางการค้าและการลงทุน และแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมอย่างเป็นรูปธรรมซึ่งจะช่วยให้การจัดการมลพิษทางอุตสาหกรรมเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ โดยการศึกษาปัญหาที่ต้นเหตุ ได้แก่ จากการศึกษาการดำเนินกิจการพบว่ามีวัสดุสะอาดที่เหลือจากการผลิตอยู่จำนวนมากในแต่ละวัน ซึ่งต้องใช้ทุนในการจัดการวัสดุที่เหลือใช้จำนวนมาก อีกทั้งต้องบริหารพื้นที่จัดเก็บอย่างเป็นระบบ ซึ่งแก้ไขโดยการนำเทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้ในกระบวนการผลิต รวมทั้งการลดของเสีย การใช้วัสดุเหลือใช้จากการผลิตมาสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับผู้ประกอบการ รวมถึงการส่งเสริมให้ใช้กระบวนการคิดเชิงออกแบบ นวัตกรรมเชิงสร้างสรรค์ภายใต้การมีส่วนร่วมของชุมชนและภาคอุตสาหกรรม ให้เกิดการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ต่อเนื่องและยั่งยืนต่อไป โดยการศึกษาทฤษฎีแนวคิดการใช้ทรัพยากรให้คุ้มค่า (3Rs) ร่วมกับเทคโนโลยีสะอาด (Clean Technology) จัดการของเสียในสถานประกอบการอุตสาหกรรม (โดยงานออกแบบในโครงการวิจัยอาจนำทฤษฎีมาประยุกต์ใช้เพียงบางส่วนเท่านั้น) โดยแบ่งหัวข้อการศึกษาดังนี้ 1 ของเสียและประเภทของเสียที่เกิดจากสถานประกอบการ กระทรวงอุตสาหกรรมมีนโยบายส่งเสริมพัฒนาอุตสาหกรรมเชิงนิเวศ (Eco-Industry) โดยให้สถานประกอบการใช้ ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า ลดของเสียจากกระบวนการผลิต และเพิ่มขีดความสามารถในการนำของเสียกลับไปใช้ประโยชน์ โดยใช้ แนวคิดการใช้ทรัพยากรให้คุ้มค่า (3Rs) และเทคโนโลยีสะอาด (Clean Technology) จัดการของเสียในสถานประกอบการอุตสาหกรรม (สำนักบริหารจัดการกากอุตสาหกรรม กรมโรงงานอุตสาหกรรม, 2555) แนวคิดการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า (3Rs) เป็นแนวทางในการปฏิบัติเพื่อการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างคุ้มค่า ช่วยลดขยะให้น้อยลงได้ ด้วย 3 แนวทาง ได้แก่ ลดการใช้ (Reduce) การนำกลับมาใช้ซ้ำ (Reuse) และการนำไปแปรรูปแล้วนำกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ (Recycle) (Green Network, 2019) สำนักบริหารจัดการกากอุตสาหกรรม กรมโรงงานอุตสาหกรรม (2555) อธิบายไว้ว่า ขยะที่เกิดจากสถาน ประกอบการอุตสาหกรรมเรียกว่า “ของเสีย” หมายถึงสิ่งของที่ไม่ใช้แล้วที่เกิดจากการประกอบกิจการในโรงงาน ประกาศ กระทรวงอุตสาหกรรม เรื่องการกำจัดสิ่งปฏิกูลหรือวัสดุที่ไม่ใช้แล้ว พ.ศ. 2548 และพระราชบัญญัติวัตถุอันตราย พ.ศ. 2535 ได้แก่ ประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม เรื่อง ระบบเอกสาร กำกับการขนส่งของเสียอันตราย พ.ศ. 2547 และกฎหมายอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง กำหนดไว้ว่าของเสียเหล่านี้ต้องแจ้งและต้องได้รับการอนุญาตก่อนนำไปจัดการ ประเภทของเสียต่าง ๆ ที่เกิดจากสถานประกอบการอุตสาหกรรม 2 การจัดการของเสียแบบประสมประสาน สำนักบริหารจัดการกากอุตสาหกรรม กรมโรงงานอุตสาหกรรม (2555) กล่าวถึงการจัดการของเสียให้ได้ผลต้องใช้ วิธีการจัดการของเสียแบบประสมประสาน กล่าวคือใช้หลายวิธีในแนวคิด 3Rs ร่วมกันตั้งแต่ต้นทางถึง ปลายทางก่อนการกำจัดทิ้ง โดยต้องทราบปัจจัยต่าง ๆ เกี่ยวกับของเสียก่อน เช่น ชนิดและปริมาณของของเสีย เพื่อพิจารณาการจัดลำดับความสำคัญ, ลักษณะคุณสมบัติของของเสีย เพื่อศึกษาและวางแผนการใช้ประโยชน์อย่างเหมาะสม ทั้งนี้เพื่อเพิ่มศักยภาพในการแข่งขันให้กับผู้ประกอบการ สร้างโอกาสทางการค้าและการลงทุน และแก้ไขปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมได้อย่างเป็นรูปธรรมซึ่งจะช่วยให้การจัดการมลพิษอุตสาหกรรมเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยการนำวัสดุที่มีศักยภาพ ที่ไม่ใช้แล้วจากกระบวนการผลิตของสถานประกอบการอุตสาหกรรมมาสร้างมูลค่าเพิ่มด้วยการออกแบบให้เกิดผลิตภัณฑ์ใหม่ภายใต้แนวคิดนวัตกรรมเชิงสร้างสรรค์ กระบวนการคิดเชิงสร้างสรรค์นั้น ได้แก่ กระบวนการ Upcycle ซึ่งผู้เชี่ยวชาญได้ให้คำจำกัดความว่า “เป็นการนำวัสดุที่ไม่สามารถใช้ประโยชน์ได้แล้วมาทำให้มีมูลค่าหรือใช้ได้ดีกว่าเดิม” หรือ การนำวัสดุที่ผ่านการใช้งานแล้วมาทำให้มีคุณภาพและมูลค่ามากขึ้น ซึ่งจากการสำรวจขั้นต้นสามารถพบวัสดุเหลือใช้ที่มีศักยภาพในการเกิดผลิตภัณฑ์ใหม่ได้ จึงได้เกิดโครงการทดลองต้นแบบเพื่อทดสอบสมมติฐานเกี่ยวกับการใช้กระบวนการออกแบบเพื่อเพิ่มมูลค่าผลิตภัณฑ์ และเพิ่มศักยภาพผู้ประกอบการในการเข้าสู่ตลาดสินค้าใหม่ เป็นการถ่ายทอดองค์ความรู้จากสถาบันการศึกษาสู่การประยุกต์ใช้จริงในภาคอุตสาหกรรม สามารถนำมาใช้เป็นแนวทางหรือคู่มือให้กับผู้ประกอบการ หรือ Start Up เพื่อพิจารณาการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมกับอุตสาหกรรมของตน รวมถึงนักออกแบบ นักศึกษา หรือคนทั่วไปที่สนใจงานออกแบบ Upcycle สามารถนำองค์ความรู้ไปประยุกต์ใช้กับงานที่ต้องการออกแบบได้อย่างหลากหลาย
คณะวิศวกรรมศาสตร์
โครงงานนี้มุ่งเน้นการพัฒนาอุปกรณ์ทดสอบเครื่องอัดประจุของยานยนต์ไฟฟ้าแบบกระแสสลับ (AC Charger) ตามมาตรฐาน IEC 61851-1 ภาคผนวก A โดยการจำลองวงจรทดสอบภายในยานยนต์ไฟฟ้าตามมาตฐาน เพื่อใช้ทดสอบการทำงานของเครื่องอัดประจุไฟฟ้ากระแสสลับ โดยในหัวข้อการทดสอบเกี่ยวข้องกับการสื่อสารระหว่างยานยนต์ไฟฟ้ากับเครื่องอัดประจุผ่านระบบวงจรควบคุมด้วยสัญญาณ Pulse Width Modulation (PWM) และจัดทำคู่มือปฏิบัติงาน (WI) เพื่อเตรียมการทดสอบให้เป็นไปตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025 ซึ่งเป็นข้อกำหนดทั่วไปว่าด้วยความสามารถห้องปฏิบัติการในการดำเนินการทดสอบและ/ หรือสอบเทียบ ซึ่งภาพรวมของโครงการนี้คือ พัฒนาอุปกรณ์ทดสอบและจัดทำคู่มือปฏิบัติงาน โดยได้นำเอาองค์ความรู้และอุปกรณ์ต่างๆมาทำการเก็บข้อมูล จากนั้นนำข้อมูลมาเปรียบเทียบให้เป็นไปตามมาตรฐานข้างต้น เพื่อทดสอบเครื่องอัดประจุไฟฟ้ากระแสสลับ Type II ในแต่ละสถานะ อุปกรณ์การทดสอบประกอบไปด้วยส่วนของการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ทดสอบกับเครื่องอัดประจุไฟฟ้ากระแสสลับ โดยใช้ PLC S7-1200 และ HMI เพื่อควบคุมการทำงานของสวิตช์ในวงจรอุปกรณ์ทดสอบ รวมถึงการควบคุมพารามิเตอร์และแสดงผล ส่วนของอุปกรณ์ที่ใช้วัดค่าออสซิโลสโคปและมัลติมิเตอร์ที่ผ่านกระบวนการสอบเทียบเครื่องมือวัด เพื่อให้สอดคล้องกับมาตฐานที่กำหนดไว้
คณะเทคโนโลยีการเกษตร
การวิจัยนี้มีวัตถุเพื่อศึกษาเปรียบเทียบระหว่างโรงเรือนพรางแสงและโรงเรือนอีแวปสำหรับการ ผลิตพิทูเนียกระถางที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโต การออกดอกและประสิทธิภาพการสังเคราะห์ ด้วยแสงของพิทูเนีย โดยแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มประชากรดังนี้ 1) โรงเรือนอีแวป (evaporative cooling house) 2) โรงเรือนพรางแสง (shade net house) โดยแต่ละกลุ่มใช้พิทูเนียจำนวน 50 กระถางในการบันทึกผล ผลการทดลองพบว่า การปลูกพิทูเนียในโรงเรือนอีแวปส่งผลให้ลำต้นมี ความสูงมากที่สุด ดอกมีขนาดใหญ่และบานได้นานกว่า แต่การปลูกในโรงเรือนพรางแสงส่งผลให้ พิทูเนียแทงตาดอก ออกดอกได้เร็วกว่า รวมถึงดอกมีสีเข้มกว่า และมีจำนวนดอกใหม่ต่อต้น มากกว่าเท่าตัวหลังการย้ายปลูก 21 วัน ในส่วนของประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงในรอบวันหลัง การย้ายปลูก 30 วัน พบว่าในช่วงเวลา 12.00 น. ทำให้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงสุทธิทั้ง 2 โรงเรือนสูงสุด และทำให้ค่าการนำไฟฟ้าของปากใบและอัตราการคายน้ำเพิ่มขึ้นสูงสุดในโรงเรือน อีแวป หลังการย้ายปลูก 60 วัน พบว่าอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงสุทธิ ค่าการนำไฟฟ้าของปาก ใบและค่าการคายน้ำมีค่าสูงสุดในโรงเรือนพรางแสงในช่วงเวลา 10.00 น. ส่วนการสังเคราะห์ด้วย แสงในความเข้มแสงที่แตกต่างกัน หลังการย้ายปลูก 30 วัน พบว่าอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง สุทธิ ค่าการนำไฟฟ้าปากใบและอัตราการคายน้ำสูงสุดเมื่อให้ความเข้มแสงที่ 2000 µmol m-2 s-1 โดยมีค่าสูงสุดในโรงเรือนพรางแสง หลังการย้ายปลูก 60 วัน อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงสุทธิ สูงสุดเมื่อให้ความเข้มแสงที่ 1400 µmol m-2 s-1 โดยมีค่าสูงสุดในโรงเรือนพรางแสง จากการศึกษา จึงสรุปผลได้ว่า การปลูกพิทูเนียในโรงเรือนพรางแสง เหมาะสมสำหรับการผลิตพิทูเนียกระถาง และมีประสิทธิภาพการสังเคราะห์ด้วยแสงของพิทูเนียมากกว่าการปลูกพิทูเนียในโรงเรือนอีแวป
คณะวิทยาศาสตร์
งานวิจัยนี้ได้นำเสนอการวิเคราะห์เชิงสี (Colorimetric detection) สำหรับตรวจวัดกรดแทนนิก (tannic acid) ในตัวอย่างเครื่องดื่มจากพืช โดยอาศัยปรากฏการณ์การแทนที่ (displacement phenomenon) ของสารรักษาเสถียรภาพบนพื้นผิวของอนุภาคแพลทินัมนาโน (PtNPs) ที่ถูกรักษาเสถียรภาพด้วยกรดแกลลิก (gallic acid) ซึ่งกรดแกลลิกสามารถรักษาเสถียรภาพของ PtNPs ให้อยู่ในรูปของอนุภาคที่รวมตัวกันและให้สารคอลลอยด์ที่เป็นสีเขียว โดยกรดแทนนิกสามารถแทนที่กรดแกลลิกบนพื้นผิวของ PtNPs ได้ง่าย ส่งผลให้อนุภาคที่รวมตัวกันเกิดการกระจายตัวและเปลี่ยนสีจากเขียวเป็นส้ม−น้ำตาล และภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ตัวตรวจวัดเชิงสีแสดงค่าการตอบสนองเชิงเส้นในช่วงความเข้มข้น 1−2,000 µmol L⁻¹ (R² = 0.9991) โดยมีขีดจำกัดในการตรวจวัด (LOD) และขีดจำกัดเชิงปริมาณ (LOQ) ที่ 0.02 และ 0.09 µmol L⁻¹ ตามลำดับ ตัวตรวจวัดเชิงสีที่พัฒนาขึ้นมีความจำเพาะสูงต่อกรดแทนนิกและไม่ถูกรบกวนจากสารอื่น อีกทั้งยังมีค่าความแม่นยำที่ดี (RSD = 1.00%−3.36%) ที่สำคัญคือ ให้ค่าการคืนกลับ (recovery) อยู่ในช่วง 95.0−104.7% แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของเซนเซอร์คัลเลอริเมตริกที่สามารถตรวจวัดกรดแทนนิกได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำในตัวอย่างเครื่องดื่มจริง แม้ว่าวิธีการตรวจวัดกรดแทนนิกที่ถูกพัฒนาขึ้นจะเป็นเทคนิคที่รวดเร็วในการตรวจวัดกรดแทนนิก แต่ยังคงมีปัญหาเกี่ยวกับความไว (sensitivity) และความแม่นยำ (accuracy) ของการวิเคราะห์ โดยเฉพาะเมื่อมีสารแอนโทไซยานิน (anthocyanin) รบกวน ดังนั้น จึงพัฒนาวิธีเตรียมตัวอย่างเพื่อย่อยสลายแอนโทไซยานินในเครื่องดื่มเพื่อลดการรบกวนของสารที่มีสีต่อการตรวจวัดเชิงสีสำหรับวิเคราะห์ปริมาณกรดแทนนิกในเครื่องดื่ม