การสร้างพลาสมาเย็นสำหรับประยุกต์ในงานเกษตรกรรม

Cool plasma generation for agriculture applications

โดย สิษฐ รัตนคา

ปี 2562


บทคัดย่อ

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการใช้พลาสมากระตุ้นการเจริญเติบโตและกำจัดเชื้อราที่ปนเปื้อนในเมล็ดถั่วเขียวสำหรับการเพาะเป็นถั่วงอก ด้วยพลาสมาที่ระดับความดันบรรยากาศในสภาวะอากาศปกติ โดยสร้างแรงดันสูงด้วยวงจรฟลายแบคคอนเวอร์เตอร์ 15 กิโลโวลต์ โดยใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์มอสเฟททำหน้าที่สวิตช์ควบคุมแรงดันด้วยแบบดิจิตอลความถี่ 50 กิโลเฮิรตซ์ แล้วปล่อยแรงดันไปยังปลายอิเล็คโทรดทั้งสองระยะห่าง 1 เซนติเมตร เพื่อประจุเกิดการดิสชาร์จที่ปลายแหลมของขั้วอิเล็กโทรดจึงทำให้เกิดพลาสมาเย็น

ในวิธีการวิจัยเตรียมตะแกรง จำนวน 9 ใบ ขนาด 9 x 11 x 5 เซนติเมตร (กว้าง x ยาว x สูง) เพื่อเป็นภาชนะการเพาะปลูกถั่วงอก นำเมล็ดถั่วเขียวใส่ในตะแกรงด้วยน้ำหนักขนาด 100 กรัมเท่า ๆ กัน แล้วนำไปแช่น้ำเป็นเวลา 3 ชั่วโมง วิธีการทดลองแบ่งได้ 3 รูปแบบ แบบที่ 1) การเพาะถั่วงอกแบบปกติ แบบที่ 2) พ่นพลาสมา จำนวน 1 ครั้งต่อหนึ่งภาชนะ ด้วยระดับแรงดันไฟฟ้าขนาด 5 กิโลโวลต์ ระดับแรงดัน 10 กิโลโวลต์ และ 15 กิโลโวลต์ แบบที่ 3) พ่นพลาสมาจำนวน 2 ครั้งต่อหนึ่งภาชนะในวันแรกเริ่มเพาะปลูกและวันถัดไปพ่นพลาสมาอีกหนึ่งครั้ง ด้วยระดับแรงดันไฟฟ้าขนาด 5 กิโลโวลต์ ระดับแรงดัน 10 กิโลโวลต์ และ 15 กิโลโวลต์ ตามลำดับ

จากผลการวิจัย รวมการทดสอบ จำนวน 4 วัน ระดับความเจริญเติบโตของถั่วงอกในภาชนะแต่ละใบ เรียงตามลำดับความเจริญเติบโตจากมากสุดไปน้อยสุด คืออันดับที่ 1 การพ่นพลาสมาจำนวน 2 ครั้งที่ระดับแรงดันไฟฟ้า 10 กิโลโวลต์ อันดับที่ 2 การพ่นพลาสมา 2 ครั้ง ด้วยระดับแรงดันไฟฟ้า 15 กิโลโวลต์ อันดับที่ 3 การเพาะแบบปกติทั้ง 3 ใบ อันดับที่ 4 การพ่นพลาสมาจำนวน 2 ครั้งที่ระดับแรงดัน 5 กิโลโวลต์ และ อันดับสุดท้าย การพ่นพลาสมาจำนวน 1 ครั้ง ด้วยระดับแรงดันไฟฟ้า ตั้งแต่ 5-15 กิโลโวลต์


ABSTRACT

This thesis presents the application of plasma with atmospheric pressure in normal weather condition to stimulate growth and removal of contaminated fungi in mung bean seeds for sprouting. The high voltage was created at 15 kV using flyback converter circuit with a silicon carbide MOSFET switching devices which controlled the voltage driving signal at a frequency of 50 kHz; The voltage level was then released to both electrodes’ ends at a distance of 1 cm in order to obtain the voltage discharge at the sharp end of the electrode for generating cool plasma.

In the experimental process, the nine sieve containers with a dimension of 9 x 11 x 5 cm (width x length x height) were prepared as containers to plant mung bean sprouts. Then, 100 grams of mung bean seeds were equally added to the containers and soaked in water for 3 hours. Finally, the seed containers were treated with three different experimental models: for Model 1, the seeds were left in a normal cultivation of mung bean sprouts. In Model 2, the seeds were plasma sprayed once per container with the voltage at 5 kV, 10 kV, and 15 kV, respectively, and Model 3 was plasma sprayed twice per container on the first day of planting and the next day with the voltage at 5 kV, 10 kV, and 15 kV, respectively.

The results of studying the growth rate of mung bean sprout in each container in four days showed the following: the condition with the maximum growth rate was plasma sprayed twice with the voltage at 10 kV It was followed by using of plasma spray twice with the voltage at 15 kV Then, the normal cultivation for three containers, plasma sprayed twice with the voltage at 5 kV; and lastly, plasma sprayed once with the voltage at 5-15 kV.


Download : Cool plasma generation for agriculture applications

Tags: , , ,

Posted in Thesis, คณะวิศวกรรมศาสตร์ (Engineering)