พลังงานชีวภาพเทคโนโลยีสาหร่าย

พลังงานชีวภาพเทคโนโลยีสาหร่าย : จากความรู้…สู่ความเป็นเลิศในปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่า เชื้อเพลิงจากถ่านหินกำลังใกล้จะหมดรวมถึงน้ำมันจากแหล่งธรรมชาติ จึงทำให้นักวิทยาศาสตร์ต่างพยายามหาพลังงานจากแหล่งใหม่ๆ โดยเฉพาะพลังงานชีวภาพที่ได้มาจากสิ่งมีชีวิตที่ยังมีชีวิต เช่น จากพืชน้ำมันทั้งหลายได้แก่ ถั่วเหลือง ทานตะวัน สบู่ดำ และปาล์มน้ำมัน เป็นต้น หรือจากสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว เช่น ซังข้าวโพด ฟางข้าว หรือเศษใบไม้ใบหญ้าต่างๆ ที่สามารถนำมาหมักให้เป็นเอธานอล โดยใช้จุลินทรีย์ซึ่งก็เป็นพลังงานสะอาดอีกรูปแบบหนึ่ง

ในปัจจุบันมีสิ่งมีชีวิตเล็กๆ อีกชนิดหนึ่ง ที่มีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาอย่างยั่งยืน สิ่งมีชีวิตดังกล่าวคือสาหร่ายขนาดเล็ก (microalgae) ซึ่งเราจะพบเห็นโดยทั่วไปทั้งในน้ำ บนบก แม้กระทั่งในอากาศซึ่งอยู่ในรูปของสปอร์ ที่เห็นชัดเจนที่สุดก็คือในน้ำ โดยเฉพาะในน้ำที่มีสีเขียว ทั้งเขียวใสและเขียวขุ่น ซึ่งเราเรียกสาหร่ายขนาดเล็กนี้ว่าแพลงก์ตอนพืช สาหร่ายขนาดเล็กเหล่านี้ดำรงชีวิตอยู่ได้ด้วยการสังเคราะห์แสงซึ่งต้องใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นวัตถุดิบ จึงมีศักยภาพสูงที่จะใช้เป็นวัตถุดิบแหล่งใหม่

ในการผลิตพลังงานหมุนเวียน เพื่อแก้ปัญหาสำคัญของโลก 2 ด้าน คือ โลกร้อน โดยการตรึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจก และวิกฤตพลังงานโดยการสะสมน้ำมันในชีวมวล นอกจากเป็นแหล่งพลังงานใหม่แล้ว กระบวนการผลิตน้ำมันจากสาหร่ายสายพันธุ์คัดเลือกที่เหมาะสมยังก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ต่างๆ อีกมาก เช่น สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ อาหารมนุษย์ อาหารสัตว์ ปุ๋ยชีวภาพ พลาสติกชีวภาพ ฯลฯ

สำหรับในประเทศไทยมีหลายหน่วยงาน ได้ทำการศึกษาพลังงานชีวภาพจากสาหร่ายขนาดเล็ก (microalgae) อาทิเช่น มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ หรือ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.) เป็นต้น ทั้งนี้ เพราะประเทศไทยตั้งอยู่ในเขตร้อน จึงเป็นหนึ่งในประเทศที่มีความเหมาะสมที่สุดในการผลิตชีวมวลสาหร่าย

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.) เป็นหน่วยงานเพียงแห่งเดียวในประเทศที่มีการดำเนินงานด้านสาหร่ายอย่างครบวงจร ได้แก่ วิจัย พัฒนา ถ่ายทอดเทคโนโลยี และบริการด้านสาหร่ายน้ำจืดมากว่า 25 ปี เริ่มตั้งแต่ ต้นน้ำ คือ จัดการคลังสาหร่าย เพื่อคัดเลือกสายพันธุ์ตามเป้าหมายการใช้ประโยชน์กลางน้ำ คือ ศึกษาสภาพที่เหมาะสมในการเพาะเลี้ยง ทั้งระดับห้องปฏิบัติการ และกลางแจ้งปลายน้ำ คือ วิจัย พัฒนากระบวนการเพาะเลี้ยงระดับต้นแบบกลางแจ้ง (100,000-200,000 ลิตร ในอ่างเพาะเลี้ยงแบบลู่อย่างต่อเนื่อง) เพื่อผลิตชีวมวล หรือ ผลิตภัณฑ์เป้าหมายอื่นๆ จากสาหร่ายสายพันธุ์ คัดเลือก วว. ประสบความสำเร็จในการถ่ายทอดเทคโนโลยีปุ๋ยชีวภาพวัสดุปรับปรุงดิน และอาหารจากสาหร่ายแก่ภาคเอกชน นอกจากนี้ วว. ยังเป็นหน่วยงานเดียว ที่ให้บริการสายพันธุ์สาหร่าย ตรวจวิเคราะห์สารพิษจากสาหร่ายในน้ำประปาและน้ำดื่ม ทดสอบความทนทานของสีและวัสดุก่อสร้างต่อสาหร่าย และทดสอบนิเวศพิษวิทยาด้วยสาหร่าย

ขณะนี้ วว. มีความร่วมมือในเครือข่ายวิจัยพลังงานจากสาหร่ายขนาดเล็กแห่งประเทศไทย (คพท.-THINK ALGAE) โดยการสนับสนุนจาก บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) ในการดำเนินชุดโครงการผลิตน้ำมันจากสาหร่ายขนาดเล็กอย่างบูรณาการ โดยใช้กระบวนการผลิตรว่ม (co-processes) กับของเสีย เช่น น้ำทิ้ง และก๊าซ เพื่อลดต้นทุนการผลิต พร้อมทั้งผลิตผลิตภัณฑ์ร่วม (co-products) เช่น ปุ๋ยชีวภาพเพื่อสร้างห่วงโซ่มูลค่าเพิ่ม อันจะนำไปสู่ความเป็นไปได้ในการผลิตน้ำมันจากสาหร่าย น้ำมันดิบจากสาหร่ายที่ผลิตจากโรงงานต้นแบบ วว. ได้นำส่งแก่สถาบันวิจัยเทคโนโลยี ปตท. อย่างต่อเนื่อง เพื่อพัฒนาเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพต่อไป

นอกจากนี้ วว. ยังได้สนับสนุนโครงการ Flagship คือ การจัดตั้งศูนย์ความเป็นเลิศด้านสาหร่าย วว. (TISTR Algal Excellent Center-TISTR AEC) โดยมีระยะเวลาดำเนินการ 5 ปี (ตุลาคม 2555 – กันยายน 2560) ซึ่งในปีแรก วว. ไดรั้บงบประมาณจำนวน 40 ล้านบาท เพื่อใช้ในการก่อสร้างอาคารปฏิบัติการ โดยวิสัยทัศน์ของ TISTR AEC คือ เป็นศูนย์แห่งความเป็นเลิศด้านสาหร่าย

ที่มา/อ้างอิง: จดหมายข่าว วว. ฉบับที่ 9/กันยายน 2556 ปีที่ 16

Please follow and like us: