พระราชกรณียกิจในหลวง รัชกาลที่ 9 ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ตลอด 60 ปีภายใต้ร่มฉัตรแห่งพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว พสกนิกรชาวไทยต่างซาบซึ้งในพระมหากรุณาธิคุณและต่างรู้ซึ้งถึงพระอัจฉริยภาพรอบด้านของพระองค์ โครงการพระราชดำริหลายโครงการนอกจากจะแสดงถึงความห่วงใยของพระองค์ที่ทรงมี ต่อปวงชนชาวไทยแล้ว ยังยืนยันถึงพระปรีชาสามารถด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีด้วย โครงการฝนหลวง ทฤษฎีว่าด้วยการพัฒนาทรัพยากรแหล่งน้ำในบรรยากาศ ในปี พ.ศ. 2498 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เสด็จพระราชดำเนินเพื่อทรงเยี่ยม พสกนิกรในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ย่านบริเวณเทือกเขาภูพานทรงสังเกตว่า มีปริมาณเมฆมากปกคลุมเหนือพื้นที่ระหว่างเส้นทางบิน แต่ไมสามารถรวมตัวจนเกิดเป็นฝนตกได้ ทั้งที่เป็นช่วงฤดูฝน และทรงพบเห็นว่าหลายแห่งประสบปัญหา พื้นดินแห้งแล้ง ขาดแคลนน้ำเพื่ออุปโภค บริโภค และการเกษตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูเพาะปลูก เกษตรกรมักประสบความเดือดร้อนจากภาวะฝนแล้ง หรือฝนทิ้งช่วง ในระยะวิกฤติของพืชผล ทำให้ผลผลิตต่ำ หรืออาจไม่มีผลผลิตเลย และอาจทำให้ ผลผลิตที่มีอยู่เสียหายได้ จึงเป็นความเดือดร้อนอย่างสาหัส และก่อให้เกิดความสูญเสีย ทางเศรษฐกิจ แก่เกษตรกรอย่างใหญ่หลวง นอกจากนี้ความต้องการใช้น้ำมีมากขึ้น เพราะการขยายตัวทางด้านอุตสาหกรรมเกษตรกรรม และการเพิ่มขึ้นของประชากร ซึ่งมีผลให้ปริมาณน้ำต้นทุนจากทรัพยากรน้ำที่มีอยู่ ไม่เพียงพอ ซึ่งเห็นได้ชัดจากปริมาณ น้ำในเขื่อนภูมิพลที่ลดลงอย่างน่าตกใจ ด้วยสายพระเนตรที่ยาวไกล และทรงความอัจฉริยะของพระองค์ด้วยคุณลักษณะของนักวิทยาศาสตร์ ทรงสังเกต วิเคราะห์ข้อมูลในขั้นต้น และได้มีพระราชดำริครั้งแรก ในปี พ.ศ. 2498 แก่หม่อมราชวงศ์เทพฤทธิ์ เทวกุล ว่าจะทรงค้นหา วิธีการที่จะทำให้เกิดฝนตกนอกเหนือจากที่จะได้รับจากธรรมชาติโดยการนำเทคโนโลยีสมัยใหม่มาประยุกต์ กับทรัพยากร ที่มีอยู่ให้เกิดมีศักยภาพของการเป็นฝนให้ได้ "ฝนหลวง" หรือ "ฝนเทียม" จึงกำเนิดขึ้นโดยประยุกต์ผลการวิจัยค้นคว้าทางวิชาการด้านฝนเทียมของประเทศต่าง ๆ เช่น สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย และอิสราเอล พระบาทสมเด็จ พระเจ้าอยู่หัว ทรงวิเคราะห์การทำฝนหลวงว่ามี 3 ขั้นตอน คือ ขั้นตอนที่ 1 ก่อกวน เป็นการกระตุ้นให้เมฆรวมตัวเป็นกลุ่มแกน เพื่อใช้เป็น แกนกลางในการสร้างกลุ่มเมฆฝนในระยะต่อมา สารเคมีที่ใช้ ได้แก่ แคลเซียมคลอไรด์ แคลเซียมคาร์ไบด์ แคลเซียมออกไซด์ หรือสารผสมระหว่าง เกลือแกงกับสารยูเรีย หรือสารผสม ขั้นตอนที่ 2 เลี้ยงให้อ้วน ขั้นตอนนี้ใช้สารเคมี คือ เกลือแกง สารประกอบสูตร ท.1 สารยูเรีย สารแอมโมเนียไนเตรท น้ำแข็งแห้ง และอาจใช้สารแคลเซียมคลอไรด์ร่วมด้วยเพื่อเป็นการเพิ่มแกนเม็ดไอน้ำ (Nuclii) ให้กลุ่มเมฆฝน มีความหนาแน่นมากขึ้น ขั้นตอนที่ 3 โจมตี สารเคมีที่ใช้ในขั้นตอนนี้เป็นสารเย็นจัด คือซิลเวอร์ไอโอได น้ำแข็งแห้ง เพื่อทำให้เกิดภาวะความไม่สมดุลมากที่สุด ซึ่งจะเกิดเป็นเม็ดน้ำ ที่มีขนาดใหญ่มาก และตกกลายเป็นฝนในที่สุด อย่างไรก็ดี ทุกขั้นตอนจะต้องอาศัยความรู้และประสบการณ์ในการตัดสินใจที่จะเลือกใช้สารเคมีในปริมาณที่พอเหมาะ  กังหันน้ำชัยพัฒนา ปั่นน้ำเสียเติมออกซิเจน กังหันน้ำชัยพัฒนา คือ เครื่องกลเติมอากาศที่เป็นกังหันน้ำแบบทุ่นลอยซึ่งใช้ในการบำบัดน้ำเสีย โดยใช้กังหันวิดน้ำไปบนผิวน้ำแล้วปล่อยให้ตกลงผิวน้ำตามเดิม และน้ำจะถูกสาดกระจายสัมผัสอากาศทำให้ออกซิเจนละลายในน้ำ น้ำเสียจึงมีคุณภาพดีขึ้น สามารถนำไปใช้บำบัดน้ำเสียทั้งจากแหล่งชุมชน อุตสาหกรรมและการเกษตร ทั้งนี้แนวทางของการพัฒนามาจากสภาพเน่าเสียของแหล่งน้ำต่าง ๆ ที่ทวีความรุนแรงขึ้น พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวจึงทรงมีพระราชดำริว่าจำเป็นต้องบำบัดน้ำเสียด้วยเครื่องกลเติมอากาศ จึงทรงโปรดเกล้าฯ ให้มูลนิธิชัยพัฒนาสนับสนุนงบฯ ศึกษาและวิจัยร่วมกับกรมชลประทานผลิตเครื่องต้นแบบขึ้นในปี 2532 จากนั้นก็มีการพัฒนามาอีกหลายรุ่น และในปี 2536 กังหันน้ำชัยพัฒนาก็ได้รับการพิจารณาและทูลเกล้าฯ ถวายสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย กังหันบำบัดน้ำเสีย “สิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย” เพื่อพัฒนาแหล่งน้ำแก่ปวงชน ด้วยการหมุนปั่นเพื่อเติมอากาศให้น้ำเสียกลายเป็นน้ำดี สามารถประยุกต์ใช้บำบัดน้ำเสียจากการอุปโภคของประชาชน น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม รวมทั้งเพิ่มออกซิเจนให้กับบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทางการเกษตร ทั้งนี้ การเพิ่มออกซิเจนให้กับน้ำจะช่วยให้จุลินทรีย์ย่อยสลายสิ่งสกปรกในน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นกระบวนการทางชีวภาพที่ใช้ในการบำบัดน้ำเสียที่ได้รับความนิยมอย่างมาก เพราะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและใช้ค่าใช้จ่ายในการบำบัดน้ำเสียน้อย และแหล่งน้ำเสียที่กระจายไปตามแหล่งต่าง ๆ จึงทำให้ยากแก่การรวบรวมน้ำเสียเพื่อนำไปบำบัดในโรงบำบัดน้ำเสีย และต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง ตามทฤษฎีเครื่องกลเติมอากาศ นับว่าการเติมอากาศหรือออกซิเจนเป็นหัวใจของระบบบำบัดน้ำเสีย เพราะถ้ามีออกซิเจนอยู่มากจุลินทรีย์ก็สามารถบำบัดน้ำได้ดีและบำบัดน้ำเสียได้มากขึ้น แต่ที่ความดันบรรยากาศซึ่งเป็นความดันที่ค่อนข้างต่ำสำหรับออกซิเจนในการละลายน้ำ จึงต้องมีการเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างอากาศกับน้ำให้ได้มากที่สุด  แก้มลิง เป็นการบริหารจัดการน้ำตามแนวพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช เกี่ยวกับพื้นที่หน่วงน้ำ (detention basin) เพื่อแก้ปัญหาน้ำท่วม ปัจจุบันมีพื้นที่แก้มลิงขนาดใหญ่อยู่ทางฝั่งตะวันออกของกรุงเทพ เหนือท่าอากาศยานสุวรรณภูมิ โดยกำหนดในผังการใช้ที่ดินเป็นพื้นที่เขียวลาย ไม่เหมาะกับการพัฒนา นอกจากนี้ยังมีแก้มลิงเล็กใหญ่กระจายอยู่ทั่ว กรุงเทพ กว่า 20 จุด โครงการแก้มลิง มีแนวคิดจากการที่ลิงอมกล้วยไว้ในกระพุ้งแก้มไว้ได้คราวละมาก ๆ พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชได้มีพระราชกระแสอธิบายว่า "ลิงโดยทั่วไปถ้าเราส่งกล้วยให้ ลิงจะรีบปอกเปลือก เอาเข้าปากเคี้ยว แล้วนำไปเก็บไว้ที่แก้มก่อนลิงจะทำอย่างนี้จนกล้วยหมดหวีหรือ เต็มกระพุ้งแก้ม จากนั้นจะค่อย ๆ นำออกมาเคี้ยวและกลืนกินภายหลัง" ในโครงการ มีการวางแผนพื้นที่แก้มลิงอย่างเป็นระบบ โดยหน่วยงานต่าง ๆ เช่น กทม. กรมชลประทาน เป็นต้น แก้มลิงมี 3 ขนาด จากใหญ่ กลาง เล็ก มีวัตถุประสงค์เพื่อการชะลอน้ำก่อนที่จะจัดการระบายออกในเวลาต่อมา สามารถเป็นได้ทั้งพื้นที่ของรัฐและเอกชน