วช. ดัน ผลงานวิจัย “กากน้ำตาล” วัตถุดิบเหลือใช้จากการเกษตร ยกระดับ อุตสาหกรรมทางเคมีชีวภาพ เศรษฐกิจหมุนเวียน อย่างยั่งยืน
สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) สนับสนุนทุนวิจัย แก่ รองศาสตราจารย์ ดร.เขมวิทย์ จันต๊ะมา และคณะแห่ง มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี จากผลงานโครงการวิจัย เรื่อง “การใช้ประโยชน์จากกากน้ำตาลที่เป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมน้ำตาลของประเทศไทยเพื่อการผลิต 2,3-บิวเทนไดออล (2,3-BD)” เพื่อการใช้ประโยชน์จากวัตถุดิบกากน้ำตาลที่เหลือใช้จากภาคการเกษตร ยกระดับผลิตภัณฑ์และต่อยอดทางธุรกิจเพิ่มมูลค่าให้กับอุตสาหกรรมทางเคมีชีวภาพในการคิดค้นและพัฒนาองค์ความรู้ งานวิจัยและนวัตกรรมสู่การพัฒนาที่ยั่งยืน
ดร.วิภารัตน์ ดีอ่อง ผู้อำนวยการสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กล่าวว่า (วช.) ส่งเสริมและสนับสนุนการวิจัยและนวัตกรรมในการคิดค้น พัฒนา เพื่อสร้างพื้นฐานองค์ความรู้ ในการต่อยอดและพัฒนาเทคโนโลยีที่เป็นของไทย โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมทางเคมีชีวภาพ โดยการนำวัตถุดิบที่เหลือใช้จากภาคการเกษตร กากน้ำตาล สู่การยกระดับผลิตภัณฑ์ของไทย ลดการนำเข้า 2,3-บิวเทนไดออลที่มีราคาสูงจากต่างประเทศ ด้วยผลงานวิจัยจากการศึกษาการผลิต 2,3-บิวเทนไดออล เพื่อจัดการกับปัญหาท้าทายเร่งด่วนสำคัญของประเทศในด้านทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม การเกษตร เพื่อให้บรรลุเป้าหมาย ซึ่งการวิจัยและพัฒนากระบวนการดังกล่าวจะมีส่วนสำคัญในการเสริมสร้างขีดความสามารถ และความเข้มแข็งทางเทคโนโลยีให้กับประเทศไทย สู่การต่อยอดทางธุรกิจ เพิ่มมูลค่าให้กับอุตสาหกรรมทางชีวภาพ ชุมชนเข้มแข็ง และพัฒนาผลิตภัณฑ์เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สร้างฐานรากของการพัฒนาเศรษฐกิจโดยรวมของประเทศได้อย่างยั่งยืน
รองศาสตราจารย์ ดร.เขมวิทย์ จันต๊ะมา หัวหน้าโครงการวิจัย เปิดเผยว่า จากการศึกษาค้นคว้าและวิจัยทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพ 2,3-บิวเทนไดออล เป็นสารเคมีสำคัญที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีเพื่อใช้เป็นตัวทำละลาย ตัวประสาน สีทาบ้าน สีทารถยนต์ เม็ดพลาสติก สารเติมแต่งที่ใช้ในผลิตภัณฑ์อาหาร และยา รวมถึงสารเคมีอื่นๆ ที่ใช้ในครัวเรือนเพื่อการอุปโภค และบริโภค หรือแม้กระทั่งผสมในสารพอลิเมอร์พลาสติกให้มีความแข็งแรงมากขึ้น อีกทั้งในอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพ 2,3-บิวเทนไดออล ยังถูกนำไปใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตเชื้อเพลิงอากาศยาน (bio-jet fuel) อีกด้วย กากน้ำตาล (sugarcane molasses) เป็นผลพลอยได้ในอุตสาหกรรมผลิตน้ำตาลทราย โดยการผลิตน้ำตาลทราย 1 ตัน จะใช้น้ำอ้อยดิบ 10 ตัน และเกิดผลพลอยได้ของกากน้ำตาล ประมาณ 50 กิโลกรัม กากน้ำตาลมีองค์ประกอบของน้ำตาลรวมประมาณ 50% (น้ำหนักต่อปริมาตร)
โดยที่จะเป็นซูโครสประมาณ 13% (w/v) (น้ำหนักต่อปริมาตร) และกลูโคสรวมกับฟรุคโตสประมาณ 15% (น้ำหนักต่อปริมาตร) ดังนั้น เพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับอุตสาหกรรมอ้อยและน้ำตาล กากน้ำตาลที่เป็นของเหลือใช้จากอุตสาหกรรมการผลิตน้ำตาลที่เกือบไม่มีมูลค่าควรจะถูกนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด เช่น นำมาผลิต 2,3-บิวเทนไดออล จาก K. oxytoca KMS005 (Jantama et al., 2015) ที่พัฒนาขึ้นเองด้วยเทคนิควิศวกรรมเมทาบอลิกของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี
ซึ่งจะเป็นการยกระดับผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่ม และสร้างมูลค่าเพิ่มทางเศรษฐกิจจากกากน้ำตาลไปเป็น 2,3-บิวเทนไดออล (มูลค่าในตลาดโลกที่ $US9.12-250/kg ขึ้นกับความบริสุทธิ์) ที่มีการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่กว้างขวางกว่า เอทานอลที่ถูกผลิตขึ้นจากกากน้ำตาลด้วยยีสต์ในปัจจุบัน ดังนั้น การผลิต 2,3-บิวเทนไดออล จากกระบวนการหมักโดยใช้เชื้อ K. oxytoca KMS005 ด้วยกากน้ำตาลอ้อย น่าเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่จะเพิ่มมูลค่าในห่วงโซ่ธุรกิจอุตสาหกรรมน้ำตาลให้เพิ่มเติม และยังนำไปสู่การพัฒนากลุ่มธุรกิจ New S-curve ของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพ และเคมีชีวภาพ
ตามนโยบายรัฐบาลไทยแลนด์ 4.0 กระบวนการดังกล่าวนำไปสู่การลดของเหลือใช้ทางการเกษตรที่มีส่วนประกอบของน้ำตาลซูโครส กลูโคส และฟรุคโต และเป็นการลดการนำเข้า 2,3-บิวเทนไดออลที่มีราคาสูงจากต่างประเทศ เพียงพอต่อความต้องการภายในประเทศ และยังสามารถส่งขายต่างประเทศ ทำให้เกิดการพัฒนาและต่อยอดทางธุรกิจของอุตสาหกรรมเคมีชีวภาพที่ถือเป็นยุทธศาสตร์สำคัญต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมเป้าหมายใหม่ของประเทศไทย
ทั้งนี้ เพื่อให้เกิดความร่วมมือจากทุกภาคส่วนโครงการวิจัยดังกล่าวจะช่วยยกระดับและตอบโจทย์การเข้ามามีส่วนร่วมของภาคอุตสาหกรรมให้เพิ่มขึ้น เกิดการพัฒนาเศรษฐกิจหมุนเวียน ยกระดับอุตสาหกรรมทางเคมีชีวภาพ สร้างแนวทางต้นแบบการใช้พลังงานชีวภาพ พลังงานแบบหมุนเวียน รวมถึงตอบโจทย์สิ่งแวดล้อมให้สำเร็จ เป็นกลไกขับเคลื่อนประเทศไทยอย่างยั่งยืนต่อไป
สุรเชษฐ ศิลานนท์