ระบบการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศสำหรับการปลูกพืชภายในโรงเรือนสมัยใหม่

Abstract

ในปัจจุบัน ทั่วโลกปล่อยก๊าซเรือนกระจกกว่า 5 หมื่นล้านตัน/ปี โดยคาร์บอนไดออกไซด์เป็น ก๊าซเรือนกระจกที่ถูกปลดปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศโลกสูงสุด และส่งผลต่อปัญหาการเกิดภาวะโลกร้อน แต่ก๊าซดังกล่าวก็มีบทบาทสำคัญต่อการดำรงชีพของสิ่งมีชีวิต เพราะเป็นสารตั้งต้นที่พืชใช้ผลิตอาหารโดย กระบวนการสังเคราะห์แสง ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการใช้ระบบดักจับก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์สำหรับการเพาะปลูกเรือนกระจกสมัยใหม่ เป้าหมายคือการลดปริมาณก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเพื่อนำไปใช้ในโรงเรือนสมัยใหม่เพื่อเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร ระบบการตึงคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศถูกออกแบบให้ดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ที่ลอยอยู่ ในอากาศผ่านฟิลเตอร์ โดยสารเคมีที่ใช้เปรียบเทียบประสิทธิภาพในการตึงคาร์บอนไดออกไซด์ มี 3 ชนิด ได้แก่ สารละลายไตรเอทาโนลามีน โมโนเอทาโนลามีน ( MEA ) และแคลเซียมคาร์บอเนต จากนั้น ก็สกัดเอาแก๊สชนิดนี้ออกจากอากาศโดยให้ความร้อนจนมีอุณหภูมิสูงขึ้นถึง 80 องศาเซลเซียส ซึ่ง กระบวนการดังกล่าวจะทำให้คาร์บอนไดออกไซด์กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์ จากการทดสอบหลังจัดสร้างต้นแบบ ผลการทดสอบคือสามารถดักคาร์บอนไดออกไซด์ได้จริง โดยมีอัตราไหลของสารอยู่ที่ 7 ลิตรต่อชั่วโมง และสามารถดักได้เฉลี่ยประมาณ 1500 ppm ต่อลิตร คิด เป็นความสามารถในการทำงาน 66.45 ppm/นาที โดยสารละลายไตรเอทาโนลามีนมีอัตราการคายซับ มากที่สุด

Currently, the world emits more than 50 billion tons of greenhouse gases annually. Carbon dioxide ( CO2) is the most voluminous greenhouse gas released into the earth's atmosphere, affecting the problem of global warming significantly. But carbon dioxide also plays an important role in the survival of living things because it is a precursor that plants use to produce food through the process of photosynthesis. Therefore, this research aimed to investigate the use of a carbon dioxide capture system for plant cultivation in modern greenhouses with the goal of reduce the amount of carbon dioxide in the air so that it can be used to increase agricultural productivity. Anairborne carbon dioxide capture system was designed to trap carbon dioxide floating in the air through a filter. 3 types of chemicals were used and the capture efficiency of carbon dioxide including solution of triethanolamine, monoethanolamine , and calcium carbonate was compared between them. The gas was then extracted from the air by heating it to a temperature of 80 ° C. This process turned carbon dioxide into pure carbon dioxide. From testing after prototype creation, test results were that the airborne capture system was able to actually trap CO2 with a flow rate of 7 liters per hour and could capture an average of approximately 1500 ppm per liter, equivalent to a working capacity of 66.45 ppm/minute, with triethanolamine solution having the highest desorption rate.