'เครื่องจักรกล' ยกระดับอุตสาหกรรมมันสำปะหลัง
เครื่องจักรกลทางการเกษตรที่มีคุณภาพเหมาะสม มีความสำคัญอย่างมากในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ลดต้นทุน
โดย...วัชราภรณ์ สนทนา สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
เครื่องจักรกลทางการเกษตรที่มีคุณภาพเหมาะสม มีความสำคัญอย่างมากในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ลดต้นทุน และแก้ปัญหาการขาดแคลนแรงงาน โดยเฉพาะในเกษตรรายย่อย ล่าสุด สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยฝ่ายคลัสเตอร์และโปรแกรมวิจัย (CPMO) ได้ให้ทุนสนับสนุนทีมวิจัย จากสาขาวิชาวิศวกรรมเกษตร สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี จ.นครราชสีมา พัฒนาเครื่องจักรกลทางการเกษตรสำหรับอุตสาหกรรมมันสำปะหลังตั้งแต่กระบวนการเพาะปลูกจนถึงการแปรรูป พร้อมนำมาโชว์อย่างครบครันภายในงานประชุมวิชาการนานาชาติและนิทรรศการเทคโนโลยี นวัตกรรมด้านเกษตรและเศรษฐกิจฐานชีวภาพ (AgBio 2017) ณ ศูนย์นิทรรศการและการประชุมไบเทค บางนา
“เครื่องปลูกมันอัตโนมัติ”
การปลูกมันสำปะหลัง ต้องเริ่มตั้งแต่การเตรียมดิน ขุดยกร่อง ตัดท่อนพันธุ์มันสำปะหลัง แล้วจึงนำท่อนมันไปปักลงในดินเพื่อปลูก ซึ่งจะเห็นว่ามีหลายกระบวนการ ดังนั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการปลูกมันสำปะหลัง ลดปัญหาการขาดแคลนแรงงานภาคการเกษตร สามารถ บุญอาจ และทีมวิจัย จึงได้ออกแบบและพัฒนา เครื่องปลูกมันสำปะหลังแบบใช้กับรถแทรกเตอร์ขนาดเล็ก ซึ่งสามารถขุดยกร่อง ตัดท่อนพันธุ์ และปักลงดินพร้อมกันอัตโนมัติ
โดยเครื่องปลูกมันสำปะหลังตัดท่อนพันธุ์มันได้ทั้งขนาด 20, 25 และ 30 เซนติเมตร ตามความต้องการ โดยอาศัยล้อขับกลไกเป็นตัวกำหนดขนาด สามารถปักท่อนพันธุ์ห่างกันประมาณ 60-120 เซนติเมตร ความเร็วในการทำงานเฉลี่ย 1.82 กิโลเมตร/ชั่วโมง ใช้พลังงานน้ำมันเชื้อเพลิง 2.4 ลิตร/ไร่ ทั้งนี้การออกแบบเน้นใช้กลไกการทำงานที่ไม่ยุ่งยาก ซ่อมแซมได้ง่าย และใช้ได้กับรถแทรกเตอร์ขนาดเล็ก ซึ่งเกษตรกรทั่วไปก็มีอยู่แล้ว จึงไม่ต้องลงทุนเพิ่ม
“ผาลขุดมัน ลดแรงฉุดลาก”
การเก็บเกี่ยวมันสำปะหลัง หากเป็นเกษตรกรรายย่อยแล้ว หลักๆ จะใช้แรงงานคนทั้งหมด หรือมีการใช้เครื่องทุ่นแรงด้วย “ผาลขุดมันสำปะหลัง” ซึ่งฉุดลากด้วยรถไถเดินตาม หากแต่ว่าการฉุดลากยังใช้แรงอยู่มาก ทำให้ต้องใช้กำลังและสิ้นเปลืองพลังงาน คธา วาทกิจ และทีมวิจัย ได้พัฒนา ผาลขุดมันสำปะหลังที่ช่วยลดแรงฉุดลากสำหรับรถไถเดินตาม ซึ่งมีประสิทธิภาพในการขุดมันสำปะหลังมากขึ้น โดยอาศัยกระบวนการศึกษาเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimicry) จากแมงกุดจี่
ทีมวิจัยสังเกตพบว่า เวลาแมงกุดจี่มุดดินหรือมุดมูลสัตว์จะเคลื่อนที่ได้เร็วมาก และไม่พบดินติดอยู่ที่บริเวณผิวเลย เมื่อนำแมงกุดจี่มาส่องขยายดูผิวบริเวณหัว พบมีลักษณะนูนๆ เป็นตะปุ่มตะป่ำเต็มไปหมด จึงตั้งสมมติฐานว่า ปุ่มเหล่านี้อาจเป็นตัวลดแรงเสียดทานเวลาขุดดิน พร้อมทั้งดำเนินการทดลองปรับรูปแบบหัวขุดมันจากเดิมที่มีลักษณะเป็นรูปกรวยวงรีเอียง ผิวเรียบ ให้มีผิวเป็นปุ่มขรุขระ ซึ่ง
จากการทดสอบทั้งในกระบะดินและภาคสนามพบว่าหัวขุดมันที่มีปุ่มนูนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 มิลลิเมตร และเรียงตัวในแนวทแยงนั้น ใช้แรงฉุดลากน้อยที่สุด ประหยัดพลังงานของรถไถเดินตาม และไม่เปลืองแรงของเกษตรกรในการบังคับรถไถ ทำให้เกษตรกรรายย่อยเก็บเกี่ยวผลผลิตได้สะดวก รวดเร็ว และได้ผลผลิตสมบูรณ์มากขึ้น
“เครื่องทำความสะอาดและสับมันสำปะหลัง”
มันสำปะหลังที่เก็บเกี่ยวแล้ว ส่วนใหญ่มักจะมีเศษดิน เศษไม้ ปนมาด้วย ซึ่งโรงงานมันสำปะหลังส่วนใหญ่จะกำหนดให้มีเศษสิ่งสกปรกไม่เกิน 5% (มันหัวดิบ 100 กิโลกรัม มีเศษดิน เศษไม้ได้ไม่เกิน
5 กิโลกรัม) หากมีการปนเปื้อนเกินค่าที่กำหนดจะถือว่ามันสำปะหลังสกปรกและถูกตัดราคา จรูญศักดิ์สมพงศ์ และทีมวิจัย จึงพัฒนาเครื่องทำความสะอาดมันสำปะหลัง สำหรับเกษตรกรรายย่อย เพื่อไม่ให้ถูกตัดราคา
เครื่องทำความสะอาดมันสำปะหลัง มีลักษณะเป็นตะแกรงทรงกระบอกที่มีรูขนาด 1 นิ้ว ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของตะแกรงทรงกระบอก คือ 0.759 เมตร ความยาว 2.50 เมตร โดยตะแกรงจะหมุนทำความสะอาดมันสำปะหลังในแนวนอน จากผลการศึกษาพบว่า เครื่องจะทำความสะอาดมันสำปะหลังได้อย่างดี เมื่อใส่มันสำปะหลัง 40% ของปริมาตรตะแกรง และหมุนความเร็วกระบอกด้วยความเร็ว 15 รอบ/นาที เป็นระยะเวลานาน 10 นาที สามารถกำจัดเศษสิ่งสกปรกให้เหลือน้อยกว่า 1% พร้อมกันนี้ทีมวิจัยยังพัฒนา เครื่องสับมันสำปะหลัง เพื่อช่วยเกษตรกรแปรรูปมันสำปะหลังเป็นมันเส้นสำหรับทำอาหารสัตว์ ซึ่งขายได้ราคาสูงกว่าการขายหัวมันสำปะหลังมาก โดยเครื่องสามารถสับมันเส้นได้ถึง 8 ตัน/วัน
อย่างไรก็ดี ภายในงานยังมีการจัดแสดง “เครื่องเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังแบบตัดต้นและสับเหง้า” ที่สามารถตัดต้น ตัดยอด ขุดหัวมันสำปะหลัง ถอน สับเหง้า และรวบรวมลำเลียงหัวมันสำปะหลังขึ้นรถบรรทุกได้รวดเร็ว เครื่องอบแห้งแบบโรตารี่สำหรับมันเส้นและกากมันสำปะหลัง ที่ช่วยลดเวลาการตากลานจาก 96 ชั่วโมง เหลือเพียง 12 ชั่วโมงเท่านั้น ทำให้สามารถลดต้นทุนด้านแรงงาน ลดการปนเปื้อนได้อย่างดี นับได้ว่าการพัฒนาเครื่องจักรกลที่ทันสมัยแบบครวงจร ถือเป็นกลไกสำคัญที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้แก่เกษตรกรไทย และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมมันสำปะหลังของประเทศอย่างยั่งยืน
