SBA-15 ลดต้นทุนการผลิตเอทานอล หนุนใช้วัสดุการเกษตรอย่างคุ้มค่า

ศ.ดร. สุจิตรา วงศ์เกษมจิตต์ และคณะ จากวิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ร่วมมือกับ สกว. ทำวิจัย “SBA-15” เพื่อลดต้นทุนการผลิตเอทานอล และสนับสนุนให้ภาคอุตสาหกรรมไทยใช้วัสดุทางการเกษตรอย่างคุ้มค่า

ซึ่งเอทานอล (Ethanol) ถือว่ามีบทบาทสำคัญในด้านพลังงานทดแทน ซึ่งในเชิงเศรษฐกิจเอทานอลสามารถนำไปช่วยลดการใช้น้ำมันปิโตรเลียมที่มีปริมาณลดลงอย่างมาก ด้วยการนำไปเป็นส่วนผสมในการผลิตแก๊สโซฮอล์ ซึ่งเป็นพลังงานสะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมกว่าน้ำมันปิโตรเลียม มีสมบัติเพิ่มสมบัติการเผาไหม้ ลดการปล่อยแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ซึ่งเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม และยังช่วยขับเคลื่อนการขนส่งที่สำคัญต่างๆ

โดยทั่วไปเอทานอลสามารถผลิตได้จาก 2 แหล่งสำคัญ คือ น้ำมันดิบและผลผลิตทางการเกษตร โดยการผลิตเอทานอลจากวัสดุทางการเกษตรจะช่วยลดปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรน้ำมันและลดต้นทุนทางเศรษฐกิจได้ อย่างไรก็ตามกระบวนการสำคัญในการผลิตเอทานอลจากวัสดุทางการเกษตรซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงสุด คือ กระบวนการย่อยเซลลูโลส (Cellulose) เป็นน้ำตาลกลูโคส (Glucose) ซึ่งนิยมใช้ปฏิกิริยาไฮโดรไลสิส (Hydrolysis) โดยใช้เอนไซม์จากจุลชีพไตรโคเดอร์มา รีสิอี (Trichoderma Ressei) ในการย่อยเซลลูโลสให้เป็นน้ำตาล เพราะผลผลิตน้ำตาลที่ได้จะมีความบริสุทธิ์สูง แต่ข้อเสียของกระบวนการนี้ คือ เอนไซม์มีราคาสูงและไม่สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ ทำให้ต้นทุนในการผลิตน้ำตาลในอุตสาหกรรมประเภทนี้มีราคาสูงไปด้วย

เพื่อเป็นการลดต้นทุนในส่วนนี้ ศ.ดร. สุจิตรา วงศ์เกษมจิตต์ และคณะ จากวิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และนักวิจัยสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ร่วมกันวิจัยและประดิษฐ์ “การนำจุลชีพไตรโคเดอร์มา รีสิอี กลับมาใช้ใหม่ ในกระบวนการผลิตน้ำตาล (Reuseability of Trichoderma Ressei for Sugar Production” ผ่านการพัฒนาประสิทธิภาพและความเสถียรของจุลชีพไตรโคเดอร์มา รีสิอี โดยการยึดติดลงบนวัสดุรองรับซิลิกาที่มีรูพรุนชนิดเมโซพอร์ (Mesoporous Silica) ซึ่งมีการวิจัยและผลิตขึ้นใหม่ให้มีขนาดรูจำเพาะกับเอนไซม์จากจุลชีพชนิดนี้ โดยมีชื่อเรียกวัสดุรองรับชนิดนี้ว่า “SBA–15”

โดย ศ.ดร. สุจิตรา วงศ์เกษมจิตต์ กล่าวว่า “ได้เล็งถึงการผลิตเพื่อจำหน่ายให้แก่อุตสาหกรรมในราคาที่ต่ำกว่าราคาตลาด เพื่อให้เกิดประโยชน์แก่สังคม ในการใช้งานวัสดุทางการเกษตรอย่างคุ้มค่าและคุ้มทุน”

นอกจากนี้ประเทศไทยอุดมไปด้วยวัสดุและวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร สามารถนำมาใช้ผลิตเป็นเอทานอล (Ethanol) สารสำคัญซึ่งมีบทบาทในด้านพลังงานทดแทนลดการใช้น้ำมันปิโตรเลียม แต่ในการผลิตยังติดปัญหาสำคัญ คือ ต้นทุนการผลิตสูง นักวิจัยไทยจึงคิดค้นการเพิ่มประสิทธิภาพของวัตถุดิบในขั้นตอนการผลิต “ลดต้นทุนเพิ่มความคุ้มทุน” เพื่อให้เกิดการใช้งานวัสดุทางการเกษตรอย่างคุ้มค่า หนุนเสริมภาคเกษตรและอุตสาหกรรมไทย

“และจากการทดสอบการใช้งานพบว่า เมื่อยึดติดเอนไซม์ลงบน SBA–15 จะทำให้สามารถใช้งานเอนไซม์ซ้ำได้ถึง 4 ครั้ง โดยการใช้งานในครั้งที่ 4 ยังคงประสิทธิภาพในการใช้งานสูงถึงร้อยละ 80 แตกต่างจากการใช้ซิลิกาที่มีรูพรุนชนิดเมโซพอร์ที่ไม่ได้มีการดัดแปลง ซึ่งประสิทธิภาพในการใช้งานจะลดลงเหลือเพียงร้อยละ 40 ในการใช้งานครั้งที่ 2 นั่นหมายความว่าหากมีการนำ SBA-15 ซึ่งมีราคาค่อนข้างถูกกว่าเอนไซม์ไปใช้งานในอุตสาหกรรม จะสามารถประหยัดต้นทุนในส่วนนี้ไปได้อย่างน้อยร้อยละ 50” ศ.ดร. สุจิตรา กล่าว