ความต้องการน้ำตาลลดลง การปรับแก้พันธุกรรมจะช่วย ‘เปลี่ยนอ้อย’ ให้เป็น ‘พลังงานสีเขียว’

น้ำตาลเป็นแหล่งพลังงานสำหรับผู้คนมาเป็นเวลานาน และในตอนนี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าพวกเขาใกล้จะไขความลับของดีเอ็นเอและควบคุมศักยภาพของอ้อยในฐานะพลังงานเชื้อเพลิงสีเขียวได้แล้ว

เนื่องจากความต้องการสารให้ความหวานในอาหารลดน้อยลง ส่งผลให้การเปลี่ยนอ้อยเป็นแหล่งพลังงานสีเขียวจะเป็นการช่วยปกป้องอุตสาหกรรมได้มากถึง 2 พันล้านดอลลาร์ หากการพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพนี้ดึงดูดให้มีการลงทุนเพิ่มมากขึ้น

อ้อยที่เจริญเติบโตที่สถานีวิจัยเมริงก้าสามารถถูกนำไปดัดแปลงเป็นสารเคมีที่สามารถใช้ได้ในทุกผลิตภัณฑ์ตั้งแต่เครื่องสำอางไปจนถึงชิ้นส่วนรถยนต์

มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์กำลังทำการทดลองการปรับแก้พันธุกรรมที่ช่วยปรับเปลี่ยนต้นอ้อยให้สามารถนำไปใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพและพลาสติกชีวภาพได้ดีมากยิ่งขึ้น

นายโรเบิร์ต เฮนรี่ ผู้อำนวยการกลุ่มพันธมิตรเพื่อนวัตกรรมทางการเกษตรและอาหารแห่งรัฐควีนส์แลนด์ ร่วมมือกับทีมงานระดับโลกเพื่อจัดลำดับจีโนมอ้อย ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการความร่วมมือที่ดำเนินการร่วมกับสถาบันจีโนม (Genome Institute) ซึ่งตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา

การมีแม่แบบทางพันธุกรรมของน้ำตาล จะทำให้เราเล็งเห็นว่าการปลูกอ้อยเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพและเป็นแหล่งของพลาสติกชีวภาพรีไซเคิลได้ 100 เปอร์เซ็นต์ ทำให้อ้อยกลายเป็นสิ่งที่ใช้ทดแทนปิโตรเลียมในการผลิตสิ่งของเครื่องใช้จำนวนมาก นับตั้งแต่เครื่องสำอางไปจนถึงชิ้นส่วนรถยนต์ เมื่อสร้างน้ำตาล หญ้าที่มีลักษณะเหมือนไม้ไผ่จะถูกคั้นและของเหลวที่ได้จะถูกนำไปตกผลึกและกลั่นเพื่อผลิตเป็นสารให้ความหวานที่ใช้ในการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม

ในกระบวนการนี้จะเหลือเส้นใยที่เรียกว่า ‘ชานอ้อย’ ซึ่งโรงงานจะทำการเผาเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า นอกจากนี้แล้วเส้นใยเหล่านี้ยังสามารถนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นได้อีกด้วย โดยศาสตราจารย์เฮนรี่ กล่าวว่า “กระบวนการนี้เป็นสิ่งที่มีศักยภาพในการทำให้เกิดการแหล่งพลังงานสีเขียว”

ศาสตราจารย์เฮนรี่ กล่าวอีกว่า “การทำความเข้าใจถึงดีเอ็นเอของพืชจะช่วยเร่งการเปลี่ยนผ่านจากการทดลองในห้องปฏิบัติการไปสู่ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ ซึ่งเรากำลังพยายามพิจารณาการให้ใช้อ้อยแทนสิ่งต่างๆ เช่น น้ำมัน เพื่อผลิตวัตถุดิบตั้งต้นทางเคมีที่โดยทั่วไปเราจะได้จากน้ำมัน ด้วยเหตุนี้เราจึงนำเสนอพลังงานทางเลือกทดแทน”

ในแต่ละปีออสเตรเลียจะมีการเก็บเกี่ยวอ้อยประมาณ 35 ล้านตันโดยมีรายรับจากการส่งออกถึง 2 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ และมีการจ้างแรงงานประมาณ 40,000 คน ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในรัฐควีนส์แลนด์

แต่ตอนนี้อุตสาหกรรมกำลังเผชิญกับความสามารถในการทำกำไรทั้งในด้านอุปสงค์และราคาซึ่งกำลังลดต่ำลง ในขณะที่ต้นทุนการผลิตเพิ่มสูงขึ้น นั่นหมายความว่าผู้ปลูกอ้อยจำนวนมากมีความพยายามที่จะมองหาการใช้ประโยชน์จากอ้อยที่ได้รับการพัฒนาที่หลากหลายมากขึ้น เมื่อเศรษฐกิจไม่มั่นคง

ที่แกลดสตันในรัฐควีนส์แลนด์กลาง งานวิจัยของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีควีนส์แลนด์ (QUT) โดยดาริน แร็คแมนน์ เป็นงานวิจัยเกี่ยวกับพืชนำร่อง โดยเป็นการทำงานร่วมกับบริษัทเมอคิวเรียส ไบโอรีไฟนิ่งของสหรัฐอเมริกา ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการพัฒนาในแกลดสตันนี้สามารถผลิตเชื้อเพลิงทดแทนที่สามารถใช้กับเครื่องยนต์ดีเซล หรือเครื่องบินเจ็ทได้อย่างน้อยเป็นเวลาห้าปี

ของเสียจากอ้อยมีอยู่เป็นจำนวนมากในควีนส์แลนด์และสามารถใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงในอนาคตที่สามารถเชื่อถือได้

“มันแตกต่างจากไบโอเอทานอลที่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษเล็กน้อยเพื่อนำมันเข้าไปในระบบเชื้อเพลิงของเรา เชื้อเพลิงที่ผลิตจากกระบวนการของเมอคิวเรียสนั้นสามารถหยอดลงไปในโรงกลั่นที่มีอยู่ได้เลย” ดร. แร็คแมนน์กล่า

นอกจากนี้ ดร. แร็คแมนน์ กล่าวอีกว่า “ข้อดีของการผลิตเชื้อเพลิงทดแทนคือสามารถใช้กับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ได้”

สภาผู้ปลูกอ้อยและโรงงานน้ำตาลต้องการเงินทุนสำหรับผลิตพลังงานชีวภาพมากขึ้น ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าชานอ้อยและผลิตภัณฑ์เอทานอลของพวกเขานั้นเป็นพลังงานไฟฟ้าพื้นฐานที่สามารถเชื่อถือได้และยังสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่ยังไม่ได้รับความสนใจอย่างจริงจังจากรัฐบาลออสเตรเลีย

โครงการของเมอคิวเรียสได้รับเงินทุนวิจัยบางส่วนจากกองทุนการเจริญเติบโตในงานและส่วนภูมิภาคของรัฐบาลควีนส์แลนด์จำนวน 150 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการประมูลเพื่อพัฒนาอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพมูลค่า 1 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2569 นี้

ดร. แร็คแมนน์กล่าวต่ออีกว่า “ในระยะยาวการผลิตเชื้อเพลิงจากอ้อยจะมีประโยชน์ 2 ประการ คือ ช่วยในการสนับสนุนชุมชนในระดับภูมิภาค ซึ่งอุตสาหกรรมรูปแบบเดิมกำลังพยายามดิ้นรนต่อสู้อยู่ และช่วยให้เชื้อเพลิงสะอาดที่มีความสะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในชุมชน”.