Utilization of by-products and waste from the bioethanol production process
towards zero-waste concept

การเตรียมความพร้อมด้านความต้องการพลังงานเป็นสิ่งจําเป็นอย่างยิ่งสําหรับประเทศไทย เนื่องจาก รัฐบาลมีแผนการพัฒนาเขตเศรษฐกิจ อาทิ Eastern Economic Corridor (EEC) ภายใต้นโยบายไทยแลนด์ 4.0 เพื่อส่งเสริมการลงทุนและพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศให้ดีขึ้น ซึ่งจะมีการเชื่อมโยงการขนส่งในหลายพื้นที่ การ ผลิตพลังงานทดแทน เช่น การผลิตไบโอเอทานอลจากพืชชีวมวล ซึ่งเป็นพลังงานสะอาดและลดการปล่อยก๊าซ เรือนกระจกเป็นอีกหนึ่งแนวทางที่มีศักยภาพเพื่อใช้ในภาคขนส่ง อย่างไรก็ดีปัจจุบันอุตสาหกรรมพลังงานชีวภาพ จากพืชชีวมวลในประเทศไทยยังเติบโตไม่มากนัก แม้ว่าจะมีผลงานวิจัยรองรับและประเมินความเป็นไปได้ในการ นําพืชชีวมวล เช่น ฟางข้าว ชานอ้อย หณ้าเนเปียร์ กากมันสําปะหลัง มาใช้เป็นวัตถุดิบได้อย่างยั่งยืน สาเหตุหนึ่ง เนื่องจากพืชชีวมวลมีโครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนจึงต้องมี กระบวนการปรับสภาพเพอื่ กําจัด องค์ประกอบอื่นที่ไม่ต้องการ เช่น เฮมิเซลลูโลสและลิกนิน ออกจากเซลลูโลส ก่อนที่จะนําเฉพาะเซลลูโลสเข้าสู่ กระบวนการย่อยด้วยเอนไซม์และหมักด้วยจุลินทรีย์ ซึ่งการแยกเอาเฉพาะเซลลูโลสเป็นขั้นตอนที่มีการใช้ พลังงานมากและค่าใช้จ่ายสูง ทําให้การผลิต และจําหน่ายผลิตภัณฑ์สุดท้าย (final product) ไม่คุ้มทุน และมีของ เสียที่รอการกําจัดเป็นจํานวนมาก

งานวิจัยนี้จึงเสนอ platform การนําของเสียที่เกิดจากกระบวนการผลิตไบโอเอทานอลทุกส่วนมาใช้ประ โยชน์ (Bio and circular economy) (1)โดยนําตัวทําละลายในกลุ่ม Deep eutectic solvent (green solvent) เช่น ChCl/Glycerol มาสกัดแยกของเสียซ่ึงมักเป็นของผสมระหว่างลิกนินและไซแลน ให้ได้เป็น 2 ส่วน คือสาร ลิกนินและไซแลน จากนั้นนําไซแลนที่แยกได้ไปเปลี่ยนเป็นนํ้าตาลพรีไบโอติกด้วยวิธีทางเอนไซม์ ทดสอบ การส่ งเสริมการเติบโต beneficial bacteria เช่น จุลินทรีย์ในกลุ่ม Lactobacillus, Bifidobacteria ซึ่งนํ้าตาลพรีไบ โอติกสามารถนําไปประยุกต์ใช้ ในอาหารสัตว์ได้ (2) ขณะที่ลิกนินที่เตรียมได้จะถูกศึกษาองค์ประกอบทางเคมี และพัฒนาคุณสมบัติการละลายและ/หรือปรับคุณสมบัติเชิงหน้าที่ (functional property) เพื่อทดสอบการเป็น สาร antioxidant และ antimicrobial และลิกนินสามารถผสมกับไฮโดรเจลเพื่อเป็น reinforcing 

และ antioxidant agents ได้จึงเป็นการพัฒนาวัสดุอัจฉริยะ (smart material) นอกจากนี้ (3) นํ้าเสียที่เกิดขึ้นใน กระบวนการผลิต จะถูกนํามาปรับสภาพด้วยกระบวนการทางชีวภาพโดยใช้เอนไซม์หรือจุลนิ ทรีย์ เพื่อนํากลับมา ใช้ในกระบวนการผลิตหรือภาคเกษตรกรรม อันจะช่วยลดการปล่อยนํ้าเสียสู่สิ่งแวดล้อม

ดังนั้น งานวิจัยนี้นําเสนอแนวทางการใช้ประโยชน์จากของเสียที่เกิดขึ้นในทุกกระบวนการ และลดการ กําจัดของเสียตามยุทธศาสตร์ Zero-waste ของ รัฐบาล และเป็นการสร้างรายได้เพิ่มให้แก่อุตสาหกรรมพลังงาน ชีวภาพได้