รศ.ดร.เบญจมาส เชียรศิลป์
ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพอุตสาหกรรม คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
E-mail:This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
ปัจจุบันประเทศไทยมีความต้องการใช้พลังงานเชื้อเพลิงในภาคอุตสาหกรรมและการขนส่งสูงขึ้นตามจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้น โดยเชื้อเพลิงดังกล่าวส่วนใหญ่แล้วต้องนำเข้ามาจากต่างประเทศ ทำให้ประเทศไทยประสบปัญหาเกี่ยวกับความเสียเปรียบด้านพลังงานและเศรษฐกิจ ไบโอดีเซลซึ่งเป็นพลังงานที่ผลิตได้จากน้ำมันพืชภายในประเทศจึงเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่กำลังได้รับความสนใจอย่างมาก อย่างไรก็ตามปริมาณวัตถุดิบน้ำมันพืชที่มีอยู่ภายในประเทศก็ยังไม่เพียงพอกับความต้องการใช้เชื้อเพลิงที่เพิ่มสูงขึ้น ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องหาแหล่งวัตถุดิบน้ำมันใหม่ที่มีศักยภาพทั้งในเชิงคุณภาพและปริมาณ โดยน้ำมันจากจุลินทรีย์ถือเป็นแหล่งวัตถุดิบน้ำมันใหม่ที่มีศักยภาพสูง เนื่องจากจุลินทรีย์มีการเจริญเติบโตเร็วและน้ำมันภายในเซลล์ที่มีองค์ประกอบคล้ายกับของน้ำมันพืชทำให้สามารถนำมาผลิตเป็นไบโอดีเซลได้ เรียกจุลินทรีย์ที่สามารถสะสมน้ำมันภายในเซลล์ได้สูงกลุ่มนี้ว่า “จุลินทรีย์ไขมันสูง”
รูปที่ 1
อย่างไรก็ตามเนื่องจากต้นทุนการเลี้ยงจุลินทรีย์ที่สูง ทำให้ยังไม่สามารถพัฒนาสู่ระดับอุตสาหกรรมได้ จึงจำเป็นต้องมีงานวิจัยที่ศึกษาการลดต้นทุนโดยการนำเอาวัสดุเศษเหลือทางการเกษตรหรือโรงงานอุตสาหกรรมมาใช้เลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์เพื่อผลิตน้ำมัน ปัจจุบันภาคใต้มีโรงงานอุตสาหกรรมเกษตรเกิดขึ้นมาก โดยเฉพาะโรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม ทำให้มีปริมาณวัสดุเศษเหลือเพิ่มขึ้นตามไปด้วย วัสดุเศษเหลือโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่จะเป็นวัสดุประเภทลิกโนเซลลูโลส ได้แก่ เส้นใยปาล์ม ทะลายปาล์มเปล่า และกะลา ซึ่งมีอยู่เป็นปริมาณมาก วัสดุเศษเหลือเหล่านี้มีการนำไปใช้ประโยชน์น้อยมาก เนื่องจากมีโครงสร้างที่แข็ง ยากต่อการบดฉีก และเมื่อนำไปเผาเข้าโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้า จะทำให้เกิดควันที่มีธาตุกำมะถันเกาะตามท่อไฟ และก่อให้เกิดปัญหามลพิษ ถึงจะมีการนำไปเพาะเห็ดหรือหมักเป็นปุ๋ยบ้าง แต่ก็มีปริมาณการใช้น้อยกว่าปริมาณที่เกิดขึ้นในแต่ละวัน ซึ่งวัสดุเศษเหลือเหล่านี้หากไม่มีการจัดการที่ดี ก็จะทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมและทำให้เกิดต้นทุนในการจัดการของเสียตามมา ดังนั้นการที่โรงงานสกัดน้ำมันปาล์มจะแข่งขันได้จะต้องคำนึงถึงสิ่งแวดล้อมและมีการนำวัสดุเศษเหลือเหล่านี้ไปใช้ให้เกิดประโยชน์
รูปที่ 2
การนำเอาวัสดุลิกโนเซลลูโลสไปใช้เลี้ยงจุลินทรีย์เพื่อผลิตน้ำมันนั้น จำเป็นต้องทำการย่อยวัสดุเหล่านี้ให้เป็นน้ำตาลก่อนด้วยกรดหรือเอนไซม์ จากนั้นจึงใช้จุลินทรีย์ไขมันสูงเปลี่ยนจากน้ำตาลให้เป็นน้ำมัน แต่หากใช้เชื้อราไขมันสูงที่มีกิจกรรมเอนไซม์ย่อยวัสดุลิกโนเซลลูโลส ก็จะทำให้สามารถเพาะเลี้ยงเชื้อราดังกล่าวบนวัสดุเหล่านี้ได้โดยตรง ทำให้สามารถลดขั้นตอนและต้นทุนการผลิตน้ำมันได้ และยังได้น้ำมันที่มีองค์ประกอบของกรดไขมันที่หลากหลาย ซึ่งเป็นการเพิ่มทางเลือกในการนำน้ำมันที่ได้ไปประยุกต์ใช้ต่อ งานวิจัยนี้ถือเป็นการสร้างนวัตกรรมองค์ความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีการผลิตพลังงานทดแทนจากวัสดุเศษเหลือโดยกระบวนการทางชีวภาพ ซึ่งนอกจากจะเป็นการลดต้นทุนการผลิตพลังงานทดแทนแล้ว ยังถือเป็นการหมุนเวียนนำเอาทรัพยากรธรรมชาติมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ลดการเกิดของเสีย ลดการใช้วัตถุดิบทางการเกษตรเพื่อผลิตพลังงานทดแทน และยังสามารถประยุกต์ใช้กับระบบบำบัดของโรงงานทำให้เกิดผลดีต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งผลงานวิจัยนี้สามารถต่อยอดและถ่ายทอดให้กับอุตสาหกรรมเพื่อเป็นการส่งเสริมศักยภาพการผลิตพลังงานทดแทนภายในประเทศ ลดการนำเข้าพลังงาน และเพิ่มความยั่งยืนทางด้านพลังงานของประเทศไทย