ยกนิ้ว พระจอมเกล้าธนบุรี ผลิต เอทานอล จากผักตบชวา

นักวิจัยใช้เวลา 3 ปี-ลดการแย่งพื้นที่ปลูก-กำจัดวัชพืชน้ำ

ผศ.ดร.จิรศักดิ์ คงเกียรติขจร อาจารย์ประจำวิชาเทคโนโลยีชีวเคมี คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) และหัวหน้าโครงการวิจัย “การพัฒนาการผลิตเอทานอลโดยกระบวนการทำให้เป็นน้ำตาลก่อนการหมักจากผักตบชวา” เปิดเผยถึงงานวิจัยดังกล่าวเกิดขึ้นจากปัญหาข้อจำกัดด้านพื้นที่การปลูกพืชพลังงาน เพื่อนำมาใช้ภายในประเทศมีไม่เพียงพอ ทำให้นักวิจัยต้องมองหาพืชชนิดอื่นเพื่อทดแทน โดยมีวัชพืชเป็นโจทย์สำคัญ

ซึ่งพบว่าผักตบชวา ซึ่งเป็นวัชพืชที่ใช้ประโยชน์ได้น้อยมาก แต่กลับสร้างปัญหามากมายทั้งขัดขวางทางเดินทางของน้ำ เจริญเติบโตเร็วแบบทวีคูณ รวมถึงเมื่อมีจำนวนมากจะไปแย่งอากาศและอาหารของสัตว์น้ำ ขณะเดียวกันก็เป็นพืชอายุสั้น เมื่อตายก็เกิดเป็นของเน่าเสียในแม่น้ำลำคลอง ซึ่งเบื้องต้น ได้นำมาทดสอบว่าผักตบชวาสามารถแปรรูปเป็นน้ำตาลได้หรือไม่ เพราะหลักการของการผลิตเอทานอล คือต้องใช้น้ำตาลเป็นตัวตั้งต้น และใช้เอนไซม์ หรือกรดบางชนิดช่วยย่อยในการหมักน้ำตาลเป็นแอลกอฮอล์

“เราวิจัยพบว่าผักตบชวามีสารตั้งต้นที่ต่างไปจาก พวกมันสำปะหลัง หรือซังข้าวโพดและน้ำตาล คือมีความเหมือนต้นไม้ทั่วไป ประกอบด้วยเซลลูโลสเป็นส่วนใหญ่ ความเป็นแป้งแทบไม่มี ดังนั้น ขั้นตอนของการวิจัยจึงมีความยุ่งยากในกระบวนการต้นน้ำ ที่จะหมักผักตบชวาให้อยู่ในรูปของน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว อีกทั้งต้องคัดเลือกเชื้อจุลินทรีย์ที่เหมาะสม”

นักวิจัย มจธ. กล่าวต่อไปว่า สำหรับขั้นตอนการนำผักตบชวา มาผลิตเอทานอล แบ่งเป็น 3 ขั้นตอน คือกระบวนการต้นน้ำ เริ่มต้นจากการนำผักตบชวาซึ่งมีความอวบน้ำ 50-60% มาปรับสภาพกระทั่งอยู่ในรูปของโฮโมจีเนท ขั้นตอนต่อไปเรียกว่าขั้นการย่อยสลาย เพื่อให้ได้น้ำตาล คือเอาโฮโมจีเนทมาย่อยด้วยเอนไซม์ ให้เป็นน้ำตาลโมเลกุลเล็ก โดยขั้นตอนนี้จะใช้เอนไซม์ทุกตัวที่อยู่ในระบบการย่อยคาร์โบไฮเดรสทั้งหมด ขั้นสุดท้าย คือการหมัก จะต้องใช้เชื้อจุลินทรีย์ในสภาพอากาศที่ถูกควบคุม ทั้งเวลา อุณหภูมิ และความดัน

“งานวิจัยนี้ใช้เวลา 3 ปี ผลลัพธ์ที่ได้คือผักตบชวาในไทย สามารถผลิตเอทานอลได้ปริมาณค่อนข้างสูง 40-48% หรือ 100% ในการผลิตเอทานอล โดยผักตบ 100 กรัม (ผักตบแห้งและทำให้เป็นผง) นำมาผ่านกระบวนการจนได้น้ำตาล 60% และสามารถนำไปผลิตเอทานอลได้ราว 25 กรัม”

ผศ.ดร.จิรศักดิ์ กล่าวด้วยว่า ข้อดีของการนำผักตบชวามาผลิตเอทานอล คือไม่ต้องเพิ่มพื้นที่การปลูกพืชพลังงานหรือแย่งพื้นที่การปลูกพืชอาหาร ช่วยลดการแข่งขันเรื่องอาหาร ไม่มีต้นทุนการปลูกเพราะเป็นวัชพืชที่ขึ้นเองทั้งยังช่วยลดมลพิษทางน้ำอีกด้วย