การเพิ่มประสิทธิการผลิตก๊าซชีวภาพจากวัตถุดิบลิกโนเซลลูโลสโดยการ Bioaugmentation ด้วยจุลินทรีย์บาสิลัสที่มีประสิทธิภาพสูง

ปัจจุบันความต้องการใช้พลังงานมีแนวโน้มสูงขึ้นตามการเติบโตของเศรษฐกิจโลก ในขณะที่โลกกำลังเผชิญปัญหาจากภาวะโลกร้อน ซึ่งการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นสาเหตุสำคัญ ดังนั้นการใช้พลังงานหมุนเวียนจึงเป็นแนวทางในการช่วยลดผลกระทบดังกล่าวที่ได้รับความสนใจมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเทคโนโลยีก๊าซชีวภาพได้รับการยอมรับและประสบความสำเร็จอย่างแพร่หลายในการบำบัดน้ำเสียและของเสียอินทรีย์ต่างๆ และได้ก๊าซชีวภาพที่สามารถใช้เป็นพลังงานทดแทนทั้งเชิงความร้อนและไฟฟ้า รวมทั้งเชื้อเพลิงในการขนส่ง แต่ทั้งนี้ระบบก๊าซชีวภาพของวัตถุดิบลิกโนเซลลูโลส เช่น กากมันสำปะหลังซึ่งเป็นผลพลอยได้จากระบวนการผลิตแป้งมันสำปะหลัง น้ำเสียจากโรงงานเอทานอลที่ใช้มันเส้นเป็นวัตถุดิบ และหญ้าเนเปียร์ ยังคงมีประสิทธิภาพต่ำ เนื่องจากมีองค์ประกอบเป็นลิกโนเซลลูโลสที่ย่อยสลายยากอยู่สูง ขั้นตอนการไฮโดรไลซีสถือเป็นข้อจำกัดที่สำคัญที่ทำให้ได้ผลผลิตมีเทนต่ำและต้องเดินระบบที่ระยะเวลากักเก็บนาน จากการศึกษาเบื้องต้นของทีมวิจัยพบว่าการเติมจุลินทรีย์ Bacillus pumilus (TBRC 2887) ซึ่งเจริญได้ดีที่อุณหภูมิปานกลางและค่า pH ที่เป็นกลาง มีกิจกรรมของเอนไซม์เซลลูเลสและไซลาเนสสูง มีผลช่วยเพิ่มผลผลิตมีเทนจากกากมันสำปะหลังได้ถึง 80% และให้อัตราการผลิตมีเทนที่สูงกว่า Bacillus สายพันธุ์อื่นๆอย่างเด่นชัด ดังนั้นงานวิจัยนี้จะทำการพัฒนากระบวนการ Bio-augmentation ด้วยจุลินทรีย์ Bacillus pumilus (TBRC 2887) ที่สามารถเร่งอัตราการย่อยลิกโนเซลลูโลสและเพิ่มผลผลิตมีเทนของวัตถุดิบลิกโนเซลลูโลสได้มากกว่า 30% โดยจะทำการศึกษาปริมาณ Bacillus pumilus (TBRC 2887) และ Inducible additive ที่เหมาะสมในระบบผลิตก๊าซชีวภาพ รวมทั้งศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างคุณลักษณะของ Microbiome กิจกรรมของเอนไซม์ และสภาวะในการเดินระบบ เพื่อปรับสภาวะของกระบวนการที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ในระดับอุตสาหกรรมต่อไป