นักวิจัยพบวิธีนำผักตบชวาผลิตเอทานอลปริมาณสูง
นักวิจัยพบวิธีผลิตเอทานอลจากผักตบชวาไทย ลดการแย่งพื้นที่การปลูกพืชอาหาร ช่วยลดการแข่งขันเรื่องอาหาร และช่วยกำจัดวัชพืชในแม่น้ำลำคลอง
ผศ.ดร.จิรศักดิ์ คงเกียรติขจร อาจารย์สายวิชาเทคโนโลยีชีวเคมี คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) และหัวหน้าโครงการวิจัย "การพัฒนาการผลิตเอทานอลโดยกระบวนการทำให้เป็นน้ำตาลก่อนการหมักจากผักตบชวา" เปิดเผยถึงงานวิจัยดังกล่าวว่า เกิดขึ้นจากปัญหาข้อจำกัดด้านพื้นที่การปลูกพืชพลังงานเพื่อนำมาใช้ภายในประเทศมีไม่เพียงพอ ทำให้นักวิจัยต้องมองหาพืชชนิดอื่นเพื่อทดแทน โดยมีวัชพืชเป็นโจทย์สำคัญ
"ย้อนกลับไป เมื่อ 3 ปีที่แล้วเราเริ่มหาพืชชนิดอื่นเพื่อทดแทนพืชอาหารที่จะนำมาผลิตเอทานอล เราพบว่าผักตบชวา ซึ่งเป็นวัชพืชที่ใช้ประโยชน์ได้น้อยมากแต่กลับสร้างปัญหามากมายทั้งขัดขวางทางเดินทางของน้ำ เจริญเติบโตเร็วแบบทวีคูณ รวมถึงเมื่อมีจำนวนมากจะไปแย่งอากาศและอาหารของสัตว์น้ำ ขณะเดียวกันก็เป็นพืชอายุสั้นเมื่อตายก็เกิดเป็นของเน่าเสียในแม่น้ำลำคลอง เบื้องต้นเราเอามาทดสอบก่อนว่าผักตบชวาแปรรูปเป็นน้ำตาลได้หรือไม่ เพราะหลักการของการผลิตเอทานอลคือต้องใช้น้ำตาลเป็นตัวตั้งต้น และใช้เอนไซม์หรือกรดบางชนิดช่วยย่อยในการหมักน้ำตาลเป็นแอลกอฮอล์ ซึ่งพืชส่วนใหญ่ที่นำมาผลิตเป็นพืชประเภทน้ำตาล เช่น อ้อย และพืชจำพวกแป้ง เช่น มันสำปะหลัง ข้าว ข้าวโพด สามารถทำได้แต่มีต้นทุนสูง เพราะจะเสียไปกับกระบวนการต้นน้ำ เช่น การปลูกพืชที่ต้องใช้พื้นที่จำนวนมาก จึงเป็นที่มาของงานวิจัยการผลิตอาทานอลจากผักตบชวาไทย และแม้ว่าในต่างประเทศเคยทำได้แต่ผลวิจัยของเราได้เอทานอลในปริมาณมากกว่าและมีกระบวนการที่ไม่เหมือนกัน"
ผศ.ดร.จิรศักดิ์ เปิดเผยว่า ผักตบชวามีสารตั้งต้นที่ต่างไปจากพวกมันสำปะหลังหรือซังข้าวโพดและน้ำตาล คือ มีความเหมือนต้นไม้ทั่วๆ ไป ประกอบด้วยเซลลูโลสเป็นส่วนใหญ่ความเป็นแป้งแทบไม่มีเลย ดังนั้นขั้นตอนของการวิจัยจึงมีความยุ่งยากในกระบวนการต้นน้ำที่จะหมักผักตบชวาให้อยู่ในรูปของน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว อีกทั้งต้องคัดเลือกเชื้อจุลินทรีย์ที่เหมาะสม
ส่วนขั้นตอนการนำผักตบชวามาใช้ในกระบวนการผลิตเอทานอล แบ่งเป็น 3 ขั้นตอนหลักๆ คือขั้นตอนของกระบวนการต้นน้ำ เริ่มต้นจากการนำผักตบชวาซึ่งมีความอวบน้ำ 50-60 เปอร์เซ็นต์มาปรับสภาพกระทั่งอยู่ในรูปของโฮโมจีเนท ขั้นตอนต่อไปเรียกว่าขั้นการย่อยสลายเพื่อให้ได้น้ำตาล คือ เอาโฮโมจีเนทมาย่อยด้วยเอนไซม์ ให้เป็นน้ำตาลโมเลกุลเล็ก โดยขั้นตอนนี้จะใช้เอนไซม์ทุกตัวที่อยู่ในระบบการย่อยคาร์โบไฮเดรสทั้งหมด ขั้นสุดท้ายคือการหมัก จะต้องใช้เชื้อจุลินทรีย์ ในสภาพอากาศที่ถูกควบคุม ทั้งเวลา อุณหภูมิ และความดัน ซึ่งทั้ง 3 ขั้นล้วนอยู่ในกระบวนการวิจัยตลอดระยะเวลา 3 ปีที่ผ่านมา
ผลลัพธ์ที่ได้คือ ผักตบชวาในประเทศไทย สามารถผลิตเอทานอลได้ปริมาณค่อนข้างสูง 40-48 เปอร์เซ็นต์ หรือ 100 เปอร์เซ็นต์ในการผลิตเอทานอล โดยผักตบ 100 กรัม (ผักตบแห้งและทำให้เป็นผง) นำมาผ่านกระบวนการจนได้น้ำตาล 60 เปอร์เซ็นต์และสามารถนำไปผลิตเอทานอลได้ราว 25 กรัม ผศ.ดร.จิรศักดิ์ กล่าวว่า ข้อดีของการนำผักตบชวามาผลิตเอทานอล คือ ไม่ต้องเพิ่มพื้นที่การปลูกพืชพลังงานหรือแย่งพื้นที่การปลูกพืชอาหาร ช่วยลดการแข่งขันเรื่องอาหาร ไม่มีต้นทุนการปลูกเพราะเป็นวัชพืชที่ขึ้นเอง ทั้งยังช่วยลดมลพิษทางน้ำได้อีกด้วย
