แพลตฟอร์มชีวภาพแบบใหม่ แปลงเส้นใยข้าวโพดเป็นเอทานอล

Novozymes ผู้นำนวัตกรรมทางชีวภาพระดับโลกสัญชาติเดนมาร์ก ซึ่งมีความโดดเด่นด้านเอนไซม์และจุลินทรีย์มากกว่า 70 ปี ได้เปิดตัว Fiberex ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มที่ใช้เอนไซม์และยีสต์สายพันธุ์ใหม่ในการแปลงเส้นใยข้าวโพดเป็นเอทานอล โดย Fiberex จะไปทำลายขีดจำกัดของเส้นใยข้าวโพดที่มีความเหนียว ทำให้ผู้ผลิตสามารถปฏิบัติงานได้อย่างมีความยืดหยุ่นขึ้น เทคโนโลยีนี้ได้เปลี่ยนผลิตผลพลอยได้ (By product) มูลค่าต่ำ ให้เป็นผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงคาร์บอนต่ำที่มีมูลค่าสูง และยังสามารถผลิตน้ำมันข้าวโพดได้สูงขึ้นด้วย

แพลตฟอร์มเทคโนโลยี Fiberex ประกอบด้วยโซลูชั่นทางชีวภาพที่ทำงานได้ในหลายขั้นตอนการผลิตเอทานอล

Brian Brazeau รองประธานฝ่ายพลังงานชีวภาพของ Novozymes กล่าวว่า “ผู้ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพที่ต้องการความหลากหลายสามารถใช้ความก้าวหน้าทางชีววิทยาในการปลดล็อคตลาดและช่องทางในการทำกำไรใหม่ๆ การทำงานของ Novozymes ได้ร่วมงานกับผู้เชี่ยวชาญด้านข้อมูลและพันธมิตรด้านวิศวกรรมของเรา ผู้ผลิตสามารถใช้เทคโนโลยีแพลตฟอร์ม Fiberex เพื่อแปลงเส้นใยข้าวโพดให้เป็นเอทานอลเซลลูโลสที่มีคาร์บอนต่ำและมีมูลค่าสูง ทั้งที่ปกติแล้วข้าวโพดจะใช้เป็นอาหารสัตว์”

โดยทั่วไปแล้ว การใช้แพลตฟอร์ม Fiberex แป้งในเมล็ดข้าวโพดจะถูกเปลี่ยนเป็นเอทานอลในขณะที่ส่วนที่เหลือจะกลายเป็นอาหารสัตว์ ซึ่งมีปริมาณเส้นใยข้าวโพดสูงที่มีคุณค่าต่อสัตว์น้อยมากหรือแทบจะไม่มีเลย เส้นใยข้าวโพดประกอบไปด้วยส่วนประกอบที่คล้ายกับแป้งแต่ยากที่จะย่อยและเปลี่ยนไปเป็นสิ่งที่มีประโยชน์ การแปลงเส้นใยและเปลี่ยนเป็นเอทานอลนั้นจะมีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจอย่างมากต่อผู้ผลิตและผู้บริโภค ตอนนี้ ผู้ผลิตเอทานอลสามารถปลดล็อกช่องทางทำกำไรใหม่ๆ ได้ด้วยการแปลงเส้นใยไปเป็นเอทานอลที่มีมูลค่าสูงขึ้นพร้อมกับผลตอบแทนจากการลงทุนที่ดีได้แล้ว

โดยแพลตฟอร์ม Fiberex นั้น จะช่วยให้สามารถสกัดน้ำมันจากข้าวโพดได้มากขึ้น ซึ่งเป็นการขยายช่องทางของรายได้หลัก นอกจากนี้ ผู้ผลิตยังประหยัดจากการลดการใช้พลังงานและน้ำอีกด้วย ทำให้แพลตฟอร์มนี้จะสร้างอนาคตสำหรับผลิตภัณฑ์ร่วมที่มีคุณภาพและมูลค่าสูงขึ้น

ปัจจุบัน Novozymes ซึ่งเป็นผู้นำเทคโนโลยีในการแปลงเส้นใยจากพืช ได้ช่วยเพิ่มรายได้ให้กับผู้ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากมาตรฐานคาร์บอนเครดิตต่ำ (low-carbon credits) เช่น แคลิฟอร์เนีย และ cellulosic RIN credits ของ EPA โดย Novozymes ได้ใช้ Fiberex ในการร่วมมือกับอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพเพื่อขยายขอบเขตของเอทานอลที่ทำจากข้าวโพดซึ่งจะข้ามขีดจำกัดระหว่างเชื้อเพลิงชีวภาพแบบดั้งเดิม กับเชื้อเพลิงชีวภาพขั้นสูง

เชื้อเพลิงคาร์บอนต่ำเป็นส่วนสำคัญของคมนาคม การทำให้เกิดพลังงานในประเทศ สภาพแวดล้อมที่สะอาดขึ้น และการดำรงชีวิตที่ดีสำหรับชนบทในอเมริการวมทั้งที่อื่น ๆ โดยเอทานอลส่วนใหญ่ผลิตจากแป้งในเมล็ดข้าวโพด ในขณะที่เส้นใยนั้นยากต่อการใช้งานเนื่องจากเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยเซลลูโลส (cellulose) เฮมิเซลลูโลส (hemicellulose) แป้ง โปรตีน น้ำมันและแร่ธาตุ

เซลลูโลสจะมีลักษณะที่แข็งและบางส่วนเป็นรูปผลึกเมื่อเปรียบเทีบยกับเฮมิเซลลูโลสที่มีการแตกเป็นกิ่งและไม่มีรูปร่าง (amorphous) ซึ่งเอนไซม์ Fiberex ของ Novozymes ได้ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้สลายส่วนประกอบที่ซับซ้อนนี้ ส่งผลให้มีน้ำมันข้าวโพดมากขึ้น และแปลงเส้นใยไปเป็นน้ำตาลธรรมดาเพื่อที่จะเปลี่ยนเป็นเอทานอลได้ง่าย

Brian Brazeau ได้กล่าวว่า “ผู้ผลิตเอทานอลนั้นรู้จักธุรกิจของตนดีที่สุด ตอนนี้เราได้นำเทคโนโลยีชั้นนำของอุตสาหกรรมและนวัตกรรมชีวภาพให้เป็นอุปกรณ์ชั้นเลิศในการแปลงทุกส่วนของเส้นใยในข้าวโพด เนื่องจากความตระหนักถึงความสำคัญของเอทานอลจากเส้นใยเพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน การปรับปรุงผลิตภัณฑ์ร่วม และการเพิ่มมูลค่าให้กับผู้ผลิต เราจึงเริ่มภารกิจในการพัฒนาทางชีววิทยาในการให้วัตถุดิบที่เป็นอาการสัตว์ เป็นเอทานอลที่มีคาร์บอนต่ำ ถึงเวลาแล้วที่เราจะต้องมองภาพลักษณ์เอทานอลกันใหม่”

ทางบริษัท Novozymes ได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์ Fiberex ตัวแรกระหว่างการเปิดตัวแพลตฟอร์มอีกด้วย นั่นคือ Fiberex R1 ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้ได้เอทานอลสูงสุดจากกระบวนการแปลงเส้นใยเป็นเอทานอล (fiber-to-ethanol) ที่แยกออกมาเฉพาะ และ Fiberex F1 จะเป็นเอนไซม์เซลลูโลสที่ออกแบบมาสำหรับเทคโนโลยีการแปลงไฟเบอร์ในกระบวนการได้เลย โดยปัจจุบันอยู่ระหว่างการทดสอบภาพรวมและจะเปิดตัวในปี พ.ศ. 2564