การผลิตเอทานอลจากขยะเมือง
(เทคโนโลยีไบโอคอนเวอร์ชันที่เฝ้ารอคอย)ปริมาณของเสียและขยะที่เกิดขึ้นจากกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์นั้นเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้น ในการจัดการกับของเสียเหล่านี้ หากเป็นของเสียประเภทสารประกอบอินทรีย์ก็จะเป็นสารตั้งต้นสำหรับผลิตทรัพยากรอื่นได้
ภายหลังจากวิกฤติการณ์น้ำมันหรือออยช็อก ทำให้ของเสียเหล่านี้ได้รับความสนใจและอาจกลายเป็นแหล่งพลังงานทดแทนน้ำมันดิบได้อีกแหล่งหนึ่ง
 |
ขยะเมือง |
ไบโอคอนเวอร์ชันเป็นเทคโนโลยีการใช้คุณสมบัติที่มีอยู่แล้วในสิ่งมีชีวิตจึงมีข้อดี คือ
- สามารถประหยัดพลังงานจากการใช้ความร้อนและความดันสูงได้ เพราะสามารถกระทำได้ที่อุณหภูมิและความดันปกติ
- เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีที่ใช้วิธีทางกายภาพและทางเคมี วิธีทางชีวภาพนี้ไม่ก่อให้เกิดผลเสียอื่น เป็นเทคโนโลยีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่กลับพบว่า กระบวนการทางชีวภาพมีข้อเสีย คือ ต้องใช้ระยะเวลายาวนานมาก ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีการปรับปรุงเทคโนโลยีนี้ให้ได้ผลรวดเร็วขึ้น
การวิจัยที่ใช้ของเสียประเภทสารประกอบอินทรีย์ (ได้แก่ ขยะจากเมือง เป็นต้น) มาใช้เป็นสารตั้งต้น เป็นการนำของเสียมาใช้ใหม่และมีราคาถูก ของเสียเหล่านี้จะนำมาหมักเพื่อให้ได้เอทานอล จึงต้องพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเชื้อเพลิงเอทานอลตั้งแต่การจัดการกับสารตั้งต้นที่เป็นขยะไปจนถึงการจัดการน้ำทิ้งจากการผลิต ซึ่งก็กำลังก้าวหน้าไปทุกขั้นตอน
ในขั้นแรก
- ทำการเปลี่ยนขยะประเภทสารอินทรีย์ต่างๆ ให้กลายเป็นน้ำตาลที่สามารถเข้าสู่กระบวนการหมักได้ โดยนำเอาสารตั้งต้นมาแยกเอาไฮโดรคาร์บอนเพื่อให้หมักกับจุลินทรีย์ได้ง่าย การผลิตเอทานอลนั้นใช้ของเหลือทิ้งจึงไม่ต้องนำวัตถุดิบมาจากผลิตผลที่ใช้เป็นอาหาร (เช่น อ้อยหรือมันสำปะหลัง – ผู้แปล) การนำของเสียอินทรีย์ที่มีราคาถูก (เช่น ขยะจากเมือง เป็นต้น) มาผลิตพลังงานทำให้ได้พลังงานและยังเป็นผลดีต่อสิ่งแวดล้อมเสมือนยิงปืนนัดเดียวได้นกสองตัว
- ในกระบวนการเปลี่ยนของเหลือทิ้งประเภทสารอินทรีย์ให้เป็นน้ำตาลนั้น นอกจากใช้วิธีทางกายภาพและเคมีแล้ว ยังมีอีกวิธีหนึ่งที่ไม่ก่อปัญหาสิ่งแวดล้อม คือ การใช้เอนไซม์ แต่ต้องทำการวิจัยเพื่อพัฒนาให้เร่งการสลายและใช้เวลาสั้นลง ไม่ว่าจะเป็นขนมปังที่ทิ้งแล้ว ฟางข้าว สาหร่ายเซลล์เดียว วัตถุดิบเหล่านี้ล้วนถูกเปลี่ยนให้เป็นน้ำตาลได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยการเติมเอนไซม์อะไมเลส (amylase) และ โปรติเอส (protease)
ในขั้นที่สอง
- การเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นเอทานอล การใช้จุลินทรีย์เปลี่ยนโอลิโกแซ็กคาไรด์หรือน้ำตาลสายยาว (Oligosaccharide) ให้เป็นมอโนแซ็กคาไรด์หรือน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว (monosaccharide) จากนั้นเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นเอทานอล การที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตเอทานอล การใช้วิธีนี้นั้น นอกจากจะต้องค้นหาจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติเหมาะสมและโดดเด่นแล้ว ยังต้องอาศัยเทคโนโลยีทางพันธุวิศวกรรมเข้าช่วยด้วย
----------------------AweeklyBlog-----------------------
คำสำคัญ: เทคโนโลยี / ขยะ / เอนไซม์อะไมเลส (amylase) / โปรติเอส (protease) / เอทานอล / น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว / ไบโอคอนเวอร์ชัน
