นักวิจัยพัฒนาพลังงานทางเลือกแห่งอนาคต

                     ใน ปัจจุบันโลกเรานั้นได้มีการศึกษาและพัฒนาพลังงานทางเลือก เพื่อใช้แทนน้ำมันตามความต้องการและตอบโจทย์ที่ภาครัฐได้ประกาศออกมา ไม่ว่าจะเป็น ยานยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอร์รี่ในการปล่อยจากกระแสไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกลเพื่อใช้ในการขับเคลื่อนต่อ เซลล์เชื้อเพลิง(Fuel Cell)ที่นำมาใช้ร่วมกันกับยานยนต์เพื่อปล่อยก๊าซเสียซึ่งอาจจะอยู่ในรูป ไนโตรเจน น้ำ หรือ ไฮโดรเจนออกสู่ชั้นบรรยากาศเพื่อเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังมีพลังงานทางเลือกอีกชนิดหนึ่งที่เราสามารถเห็นได้ตาม ปั๊มน้ำมันเวลาเราไปเติมน้ำมันซึ่งเชื้อเพลิงที่เหล่านี้คือ เชื้อเพลิงชีวภาพ(BioFuel) ก่อนจะไปเข้าเนื้อหาว่านักวิจัยในแถบอเมริกาเขาพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพโดยใช้อะไร จะมาเกริ่นนำกันก่อนว่า เจ้าเชื้อเพลิงชีวภาพนั้นคืออะไร เชื้อเพลิงชีวภาพนี้เป็นการนำสิ่งที่มีหรือเกิดขึ้นในโลกเรานั้นไม่ว่าจะเป็น ไม้ ฟาง อ้อย ปาล์ม หรือพวกพืชผัก นานานชนิด ไม่ว่าจะเป็น ข้าวโพด มันสำปะหลังใช้สำหรับการทำเชื้อเพลิงชีวภาพต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น Ethanol Methanol หรือ แม้กระทั่ง Biodiesel ที่เราเห็นกันตามปั๊มน้ำมันต่างๆทั่วประเทศ ซึ่งทางผู้เขียนอยากจะขอยกตัวอย่าง Biodiesel ซึ่งไบโอดีเซลล์นั้นทำมาจาก พืช น้ำมันที่เราใช้ปรุงอาหารในชีวิต นำมาผ่านขบวนการทางเคมีกับแอลกฮอลล์ ซึ่งจะได้น้ำมันที่อยู่ในรูปของ เมธิลเอสเตอร์หรือเอธิลเอสเตอร์ใช้สำหรับเชื้อเพลิงในรถยนต์ได้ ซึ่งในตามท้องตลาดตามปั๊มน้ำมันทั่วไปจะอยู่ในรูปของ B ทั้งหลายซึ่งย่อมาจาก Biodiesel และจะทำการแบ่งคุณภาพน้ำมันได้ดังต่อไปนี้ B5 B10 B20 ซึ่ง B5 นั้นจะมีส่วนผสมของไบโอดีเซลล์ประมาณ5%และดีเซลลหมุนเร็ว95% ต่อมาB10จะมีส่วนผสมของไบโอดีเซลล์ที่10% และดีเซลลหมุนเร็ว90% และสุดท้ายคือ B20 จะมีส่วนผสมของไบโอดีเซลล์ประมาณ20% ต่อดีเซลล์หมุนเร็วที่80%

            แต่ในประเทศเรานั้นยังมีเชื้อเพลิงอีกชนิดหนึ่งเช่นกัน ที่เราอาจจะคุ้นๆหูซึ่งก็คือ แก๊สโซฮอลล์ ซึ่งแก๊สโซฮอลล์นั้นเราจะมาเกริ่นนำถึงต้นตระกูลของแก๊สโซฮอลล์กันก่อน  แก๊สโซฮอลล์นั้นทำมาจากพืชและผัก ปาล์ม อ้อยที่เราเห็นอยู่ในปัจจุบัน นำมาทำปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อหมักเป็นเอทานอลก่อน ซึ่งผลผลิตที่ได้นั้นจะอยู่ในรูป กรดอะซิติก ไกลคอลแต่ยังไม่สามารถนำไปใช้ได้ เพราะ จะต้องทำให้เอทานอลนั้นเกิดการบริสุทธิ์จึงนำไปดูดซับและกลั่นต่ออีกรอบและให้ความร้อน จากนั้นเมื่อได้เอทานอลที่สมบูรณ์แล้วจึงนำไปทำปฏิกิริยาทางเคมีร่วมกันกับน้ำมันเบนซินอีกรอบ จึงเกิดแก๊สโซฮอลล์ที่เราใช้กันอยู่ในชีวิตประจำวัน ซึ่งบางคนอาจจะสงสัยที่ว่า แก๊สโซฮอลล์มีทั้ง E85 E20 คือไรกัน จำพวกตัวย่อที่ขึ้นต้นด้วย E ซึ่งE85นั้นจะมีส่วนผสมของเอทานอลที่85% กับน้ำมันเบนซิน15% และใน E20นั้น จะมีเอทานอลที่20%ต่อน้ำมันเบนซิน80%         ซึ่งต่อมาอาจจะมีคำถามที่ว่าการใช้ประโยชน์ของพลังงานทางเลือก แทนน้ำมันเชื้อเพลิงที่มาจากฟอสซิลนั้นดียังไง ดีตรงที่ปัจจัยหลักเลยก็คือ ช่วยลดมลพิษที่จะเกิดขึ้นภายในประเทศตามที่เห็นได้ตามข่าวเมื่อไม่นานมานี้คือ PM2.5 อีกทั้งยังเป็นการนำผลผลิตที่เราสามารถหาได้จากภายในประเทศนำมาปรับใช้ให้เข้ากันกับภูมิประเทศของเรา เพื่อทำพลังงานทดแทนไม่ว่าจะเป็น การนำอ้อย ข้าวโพดมาทำเอทานอล เพื่อใช้ในการผลิตแก๊สโซฮอลล์ หรือ ไบโอดีเซลล์ แทนการนำเข้าน้ำมันเชื้อเพลิงจากฟอสซิล ซึ่งเชื้อเพลิงชีวภาพนี้เป็นพลังงานที่สะอาดโดยที่สามารถนำสิ่งที่มีอยู่ภายในประเทศเรานั้น นำมาผลิตและสังเคราะห์ขึ้นมาได้ เมื่อไม่นานมานี้มีนักวิจัยได้ทำการศึกษาและวิจัยเกี่ยวเชื้อเพลิงชีวภาพนี้ให้ก้าวไปสู่อีก เจเนเรชั่นหนึ่งโดยการนำเซลลูโลสแบบลิกโน่ของไบโอแมสมาทำเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ The Korea Institute of Science ร่วมกับ University of British Colombia ในการยกระดับเชื้อเพลิงชีวภาพด้วยการนำ ลิกนิน และ สารละลายทางชีวภาพมาทำปฎิกิริยาเข้าด้วยกัน โดยการนำลิกนินประมาณ20ถึง30% ของ ลิกโนเซลลูโลซิสของไบโอแมสนั้น แต่ถึงกระนั้นยังมีอุปสรรค์อยู่บ้างบ่างส่วนในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพเหล่านั้นซึ่งประสิทธิภาพของการนำลิกนินมาศึกษาและออกมาปรับใช้ในเชื้อเพลิงชีวภาพนั้นเป็นส่วนสำคัญของการขับเคลื่อนทางเศรษฐกิจให้ก้าวไปสู่เชื้อเพลิงชีวภาพในยุคที่สองต่อไปได้


         นักวิจัยทางด้านพันธุวิศวกรรมได้ทำการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับลิกนินนั้น ได้พุ่งเป้าไปที่ประสิทธิภาพที่เกิดจากกการคัดแยกลิกนินโดย BioEnergy Institute ซึ่งเทคโนโลยีใหม่อันนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาและปรับปรุงโครงสร้างของลิกนินให้มีการเปลี่ยนแปลงไปมีขนาดที่สั้นลง โดยใช้เพียงแค่พลังงานเล็กน้อยเพื่อเป็นการขจัดลิกนิน โดยงานวิจัยนี้ได้ถูกพัฒนาโดย Dr. Kwang Ho Kim ซึ่งเป็นขั้นตอนการปรับปรุงและวิเคราะห์ตอนสุดท้ายเพื่อใช้ในการผลิตเซลล์เชื้อเพลิงทำให้เกิดการขับเคลื่อนทางเศรษฐกิจต่อไปได้ในเชิงทางด้านพลังงานทางเลือกแห่งอนาคต ผู้อ่านบางท่านอาจจะสงสัยอะไรคือลิกนิน ทำไมถึงนักวิจัยเขาถึงได้นำลิกนินนั้นมาศึกษาโครงสร้างเพื่อนำไปใช้ในการทำเชื้อเพลิงชีวภาพนั้น เรามาติดตามกันได้เลย ซึ่งลิกนิน(Lignin)นั้น จัดได้ว่าเป็นคาร์โบไฮเดรตชนิดหนึ่งซึ่งจัดอยู่ในลักษณะของเส้นใยอาหาร และมีโครงสร้างโมเลกุลเป็นพอลิแซ็กคาไรด์(Polysaccharide)ซึ่งจะประกอบไปด้วยห่วงโซ่โมเลกุลของออกซิจิเนตเคตฟีนิลโพรเพน (oxygenated phenyl propane)มีน้ำหนักโมเลกุลระหว่าง1000-4500 ดาลตัน ซึ่งโดยส่วนมากนั้นลิกนินจะเป็นส่วนประกอบที่อยู่ในเซลล์เนื้อเยื่อของพืช พบได้ที่ผนังเซลล์อยู่ร่วมกันกับเซลลูโลส(Cellulose)