Biotechnology to Help Solve the Major Energy Crisis
“….การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพเหลว Liquid Biofuels และมีเทน Methane จากขยะอินทรีย์ Organic Wastes เพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอย่างมีนัยสำคัญ…”
เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology หมายถึง เทคโนโลยีบนพื้นฐานของชีววิทยา Technology Based on Biology ซึ่งเป็นการบูรณาการของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ Natural Sciences และวิศวกรรมศาสตร์ Engineering Sciences เพื่อให้บรรลุการประยุกต์ใช้สิ่งมีชีวิต Organisms, เซลล์ Cells รวมทั้งชิ้นส่วนทางชีววิทยาในระดับโมเลกุลสำหรับผลิตภัณฑ์ และบริการ Parts Thereof & Molecular Analogues for Products & Services .. คำว่า เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ถูกใช้ครั้งแรกโดย Károly Ereky วิศวกรการเกษตรชาวฮังการี ในปี 2462 หรือ ค.ศ.1919 ซึ่งหมายถึง การผลิตสิ่งของ และผลิตภัณฑ์จากวัตถุดิบด้วยความช่วยเหลือของสิ่งมีชีวิต Living Organisms ..
นอกจากการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels และก๊าซชีวภาพ Biogas แล้ว เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ยังจะสามารถช่วยอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuel Industry ในกระบวนผลิตพลังงาน และปรับปรุงเชื้อเพลิง การบำบัดน้ำ ดิน และอากาศ รวมทั้งการควบคุมการกัดกร่อนที่เกิดจากจุลชีววิทยา Microbiologically Influenced Corrosion ไปพร้อมด้วยได้เป็นอย่างดี ..
การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ เพื่อเพิ่มการผลิตเชื้อเพลิงฟอสซิลส่วนใหญ่เป็นการทดลอง แต่ศักยภาพในการเติบโตในพื้นที่นี้มีมหาศาล .. การเพิ่มแหล่งพลังงานจากแหล่งปิโตรเลียม และถ่านหินที่ลดน้อยลง ไม่ประหยัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับ CO2 นั้น อาจกลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพในอนาคต .. การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพเหลว Liquid Biofuels และมีเทน Methane จากขยะอินทรีย์ Organic Wastes เพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอย่างมีนัยสำคัญ แต่การใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ทั่วโลก ถือว่าอยู่ในวงจำกัด และแทบจะยังไม่ได้เริ่มขึ้นมากนัก ..
ดังนั้น คาดหมายได้ว่า โลกจะได้เห็นการขยายตัวในขนาดธุรกิจที่เกี่ยวข้องกับพลังงานชีวภาพ Bioenergy ด้วยความเร่งที่น่าตื่นเต้นอย่างมีนัยสำคัญจากนี้ไปโดยไม่มีข้อสงสัย .. ดูเหมือนว่า เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology มีส่วนช่วยอย่างสำคัญที่จะทำให้อุตสาหกรรมพลังงานเติบโตขึ้นได้อีกมากในอนาคต แต่นักวิเคราะห์บางคน สรุปไว้ก่อนหน้านี้ว่า พลังงานโลกทั้งหมด สามารถจัดหาในอนาคตได้ด้วยเพียงแหล่งพลังงานลม พลังน้ำ และพลังงานแสงอาทิตย์ โดยไม่ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ ซึ่งอาจไม่เป็นความจริง .. ดังนั้น ความท้าทายของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology Industry คือ การแสดงให้เห็นถึงความเกี่ยวข้องต่อเนื่องที่สำคัญของเทคโนโลยีชีวภาพในอุตสาหกรรมพลังงาน Energy Industry และแหล่งพลังงานที่ยั่งยืน สะอาดสีเขียว Green & Sustainable Energy Sources สำหรับอนาคตระบบเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยชาติได้อย่างยอดเยี่ยมไปพร้อมด้วยต่อไป ..
การมีส่วนร่วมของเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ในอุตสาหกรรมพลังงาน Energy Industry ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Production of Biofuels เท่านั้น .. การผลิตก๊าซมีเทนจากจุลินทรีย์ Microbial Production of Methane อาจเป็นส่วนสนับสนุนที่ใหญ่ที่สุดในอนาคต จาก 60-80% ของน้ำมันในแหล่งทางธรณีวิทยาที่ถูกทิ้งร้างไว้โดยอุตสาหกรรมน้ำมัน เนื่องจากถือว่าไม่สามารถกู้คืนได้ในทางเทคนิค และ/หรือ ไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจแล้ว ..
อย่างไรก็ตาม กระบวนแปลงจุลินทรีย์ไฮโดรคาร์บอน Microbial Conversion of Hydrocarbons ให้เป็นก๊าซมีเทน Methane : CH4 สามารถเพิ่มปริมาณพลังงานที่กู้คืนได้เป็นอย่างดี .. การหาปริมาณของความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของไอโซโทปที่เสถียรของคาร์บอน และไฮโดรเจน Isotopes of Carbon & Hydrogen สามารถเผยให้ทราบที่มาของมีเทน Methane ในแหล่งทางธรณีวิทยาได้ เนื่องจากวิถีทางเคมี และชีวเคมี สำหรับการก่อตัวของมีเทน ซึ่งมีปฏิกิริยาสำหรับไอโซโทปที่แตกต่างกัน ประมาณว่า 20-40% ของก๊าซมีเทนในแหล่งน้ำมัน และก๊าซที่มีต้นกำเนิดจากจุลินทรีย์ และส่วนใหญ่มาจากการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide : CO2 ให้เป็นก๊าซมีเทน Methane: CH4 ..
ในทำนองเดียวกัน การมีก๊าซมีเทน Methane : CH4 ที่ผลิตได้ทางชีวภาพ Biologically Produced Methane ในแหล่งถ่านหิน แสดงให้เห็นว่า เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ยังสามารถช่วยในการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่จากถ่านหิน .. ทั้งนี้ แหล่งน้ำมัน และแหล่งถ่านหินที่ใกล้หมด ไม่ประหยัด แห้งแล้ง และสิ้นสภาพ อาจได้รับการบำบัดในลักษณะที่เหมาะสม เป็นไปได้ว่า ไฮโดรคาร์บอนตกค้าง Residual Hydrocarbon ในแหล่งสะสมเหล่านั้น สามารถกู้คืนได้ในอัตราเร่งผ่านการใช้การฉีด CO2 และการหมัก หรือไบโอเมทาเนชัน Biomethanation .. วิธีการนี้จะช่วยให้การฉีด CO2 และการเก็บเกี่ยวมีเทนเกิดขึ้นได้หลายรอบ Multiple Cycles of CO2 Injection แทนที่จะฉีดอัด และกำจัด CO2 เพียงครั้งเดียว ..
นอกจากนี้ ด้วยความจริงในปัจจุบันที่ปฏิเสธไม่ได้ว่า กระบวนการทางอุตสาหกรรมมากมายที่ต้องใช้อุณหภูมิที่สูงมาก ซึ่งในปัจจุบันสามารถทำได้โดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่สะอาดกว่าด้วยแนวคิดคาร์บอนเป็นกลาง Carbon Neutrality แทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ได้ เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuel & Syngas จาก Biomass หรือก๊าซชีวภาพ Biogas จากขยะอินทรีย์เปียก ของเสียมนุษย์ และมูลสัตว์ ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology เท่านั้น ด้วยเหตุนี้ พวกมันจึงอาจเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดในปัจจุบันสำหรับการทำงานทั้งในภาคอุตสาหกรรม และในครัวเรือนได้อย่างยอดเยี่ยม .. แทนที่จะนำของเสียเหลือทิ้งเหล่านี้ไปกำจัดด้วยการฝังกลบแล้วทำให้ก๊าซเรือนกระจกซึ่งส่วนใหญ่ คือ ก๊าซมิเทน Methane Gas : CH4 ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติปริมาณมหาศาลเหล่านี้กระจายสู่สิ่งแวดล้อม และบรรยากาศโดยตรง ..
Methane : CH4 คือ ก๊าซเรือนกระจก Green House Gas ที่ให้ผลรุนแรงกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide : CO2 ถึง 25 เท่า ดังนั้น การจัดเก็บก๊าซมีเทน Methane : CH4 ไว้เป็นแหล่งพลังงานชีวภาพ Bioenergy คาร์บอนต่ำ เพื่อใช้งานในภายหลังด้วยเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ตามแนวทางคาร์บอนเป็นกลาง ถือเป็นวิถีทางที่เหนือชั้น และดีกว่ามาก เมื่อเทียบกับการปล่อยให้ก๊าซเรือนกระจกอันตรายสู่บรรยากาศโดยตรงจากการฝังกลบ หรือจนกว่าตัวเลือกแหล่งพลังงานที่ปราศจากคาร์บอนจะเป็นไปได้ทั้งในด้านเทคโนโลยี และเศรษฐกิจ Carbon-Free Options are Technologically & Economically Feasible ในอนาคตต่อไปจะมาถึงได้ ..
เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology สามารถช่วยแก้ไขวิกฤตพลังงานครั้งใหญ่ได้อย่างไร ..
ตัวอย่างสถานการณ์พลังงานในยุโรปช่วงต้นปี 2565 พบว่า ราคาก๊าซธรรมชาติ สูงกว่าปี 2564 ที่ผ่านมาถึง 4 เท่า แต่เดิม คาดหวังว่า โครงการ Nord Stream 2 อาจแก้ไขปัญหาวิกฤตพลังงานในยุโรปนี้ได้ แต่เนื่องจากการสู้รบที่ยืดเยื้อในยูเครน การรับรองที่ไม่ได้มาตรฐาน และเงื่อนไขทางภูมิรัฐศาสตร์ และภูมิเศรษฐศาสตร์ใหม่ ส่งผลให้โครงการนี้ ไม่น่าจะถูกผลักดันให้เกิดขึ้น และบรรลุเป้าหมายได้ ..
วิกฤตการณ์ด้านพลังงาน Energy Crisis ได้รับแรงกระตุ้นจากการที่เศรษฐกิจของประเทศต่าง ๆ ที่หลุดพ้นจากการล็อคดาวน์เนื่องจากโควิด-19 กลับมาอีกครั้ง .. ฤดูหนาวที่ยาวขึ้นในยุโรปในปีที่แล้ว ได้ส่งผลให้การจัดเก็บสำรองก๊าซธรรมชาติ Gas Storage ลดลงอยู่ที่ 74% ในขณะเมื่อเทียบกับปีที่ผ่านมาในห้วงเวลาเดียวกัน อยู่ที่ 94% .. นอกจากนี้ การแข่งขันในตลาดก๊าซธรรมชาติในเอเชียตะวันออกยังส่งผลต่อราคาพลังงานที่เพิ่มสูงขึ้นอีก ..
รัสเซีย คือ ผู้ส่งออกก๊าซธรรมชาติรายใหญ่ที่สุดไปยังยุโรป โดยคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 40% รวมถึงน้ำมัน 27% และการนำเข้าถ่านหิน 46% แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ที่การประชุมสุดยอดของสหภาพยุโรป ผู้นำยุโรปตัดสินใจที่จะลดการพึ่งพา และยกเลิกการจัดหาก๊าซธรรมชาติจากรัสเซีย ภายในปี 2570 ..
ในการรับมือกับวิกฤตด้านพลังงาน และความท้าทายที่จะเกิดขึ้น หลายคนมองเห็นทางออกในการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology คือ อะไร และจะสามารถนำไปใช้ทดแทนเชื้อเพลิงในอนาคตได้อย่างไรนั้น กลายเป็นประเด็นสำคัญที่อาจช่วยแก้ไขวิกฤตพลังงานครั้งใหญ่ในยุโรปให้สำเร็จได้ในที่สุด ..
เป็นที่แน่นอนว่า พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม Solar & Wind Power ดูเสมือนจะเป็นสุดยอดข้อไข และคำตอบที่เหมาะสมที่สุด แต่ถึงกระนั้น การเปลี่ยนไปใช้พลังงานสีเขียวนั้น ต้องค่อยเป็นค่อยไป และการเริ่มต้นด้วยกลไกความจุมากขึ้นด้วยโรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิง และสถานที่สำหรับจัดเก็บพลังงานที่มีอยู่ก่อนแล้ว เป็นเรื่องสำคัญยิ่ง และสามารถปฏิบัติได้ง่ายกว่ามาก หมายถึง เชื้อเพลิงเหลว และที่เป็นก๊าซ เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels รูปแบบต่างๆ รวมทั้ง Methane : CH4 จากเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology สำหรับโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่เป็นก๊าซ หรือน้ำมันเป็นเชื้อเพลิงแต่เดิม ได้กลายเป็นความจำเป็นที่ขาดไม่ได้ เพื่อให้การเปลี่ยนผ่านพลังงาน Energy Transition ไปสู่การใช้พลังงานหมุนเวียน Renewable Energy เป็นฐานหลักในระบบเศรษฐกิจสีเขียว Green Economy นั้น เป็นไปได้ ..
กระบวนวิธีในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ เช่น การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Production of Biofuel รูปแบบต่างๆ เป็นต้นนั้น สามารถเข้ามาแทนที่แหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ได้อย่างยอดเยี่ยม .. เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ไม่ได้ถูกจำกัดโดยเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuel ในกรณีของแหล่งพลังงานสำหรับเชื้อเพลิงเหลว หรือเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ ซึ่งใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในเท่านั้น .. มีเทน Methane : CH4 ที่ผลิตโดยวิธีการของจุลินทรีย์ Microbial เป็นอีกทางเลือกที่น่าสนใจที่สามารถเปลี่ยนแปลงการใช้พลังงานได้เป็นอย่างดีอีกด้วยเช่นกัน ..
ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของเทคโนโลยีชีวภาพ คือ การต้ม การอบขนมปัง และการหมัก .. สิ่งมีชีวิตในรูปแบบธรรมชาติ Living Organisms in Natural Form อาจมีส่วนร่วมในกระบวนการผลิตพลังงานในทุกขั้นตอนจนถึงขั้นสุดท้าย แต่รูปแบบที่ทันสมัยของเทคโนโลยีชีวภาพปัจจุบันนั้น เกี่ยวข้องกับการดัดแปลงระบบ และสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยา รวมทั้งนำไปใช้กับกระบวนการที่ซับซ้อนมากขึ้น .. ไม่เพียงเท่านั้น เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology มีส่วนร่วมในพื้นที่อุตสาหกรรมสำคัญ เช่น การดูแลสุขภาพ Health Care, เกษตรกรรม Agriculture, พลังงาน Energy และสิ่งแวดล้อม Environment .. ทั้งนี้ เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology มีหลายสาขาที่ทำงานในสาขาเฉพาะ ..
นอกจากนี้ยังมีการศึกษาทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับสาขาต่าง ๆ เช่น ชีวสารสนเทศ Bioinformatics จุดมุ่งหมาย คือ การแก้ปัญหาทางชีววิทยาโดยใช้เทคนิคการคำนวณ การจัดระเบียบ และการวิเคราะห์ข้อมูลทางชีววิทยา รวมทั้งยังมีสิ่งที่เรียกว่า เทคโนโลยีสีม่วง หรือไวโอเล็ตไบโอเทค Violet Biotech ซึ่งเกี่ยวข้องกับกฎหมาย จริยธรรม และปรัชญาเกี่ยวกับเทคโนโลยีชีวภาพโดยรวม ..
เทคโนโลยีสีฟ้า Blue Technology หมายถึง กลุ่มงานศึกษาทรัพยากรทางทะเลสำหรับผลิตภัณฑ์ชีวภาพ เพื่อใช้ในอุตสาหกรรม เช่น กระบวนผลิต และแปรรูปเชื้อเพลิงชีวภาพ Processing of Biofuel ..
เทคโนโลยีสีขาว White Biotechnology เรียกอีกอย่างว่า เทคโนโลยีชีวภาพอุตสาหกรรม Industrial Biotechnology ซึ่งมักจะหมายถึง การผลิตสารเคมีด้วยความช่วยเหลือของสิ่งมีชีวิตที่ออกแบบมา ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดแหล่งพลังงาน Energy Sources ที่เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuel & Biogas หรือกระบวนจัดการอินทรีย์ชีวภาพ Organic Processes ที่มุ่งทำลายสารเคมีที่ก่อให้เกิดมลพิษ ..
เทคโนโลยีชีวภาพสีเขียว Green Biotechnology ทำงานในภาคเกษตร เช่น การค้นคว้าเพื่อให้ได้ข้อค้นพบเกี่ยวกับวิธีการปลูกพืชในสภาพแวดล้อมเฉพาะ รวมทั้งเกี่ยวข้องกับการลดของเสียในภาคการเกษตรด้วยความช่วยเหลือของจุลินทรีย์ เป็นต้น ..
เทคโนโลยีชีวภาพสีเหลือง Yellow Biotechnology เกี่ยวข้องกับการผลิตอาหารโดยการหมัก Fermentation .. เทคโนโลยีชีวภาพสีเทา Gray Biotechnology เป็นการรักษาความหลากหลายทางชีวภาพ และลดมลพิษ .. เทคโนโลยีชีวภาพสีน้ำตาล Brown Biotech พบโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรม เพื่อปรับปรุงการเกษตร และการบำรุงรักษาทรัพยากรในดินแดนที่แห้งแล้ง และทะเลทราย .. เทคโนโลยีชีวภาพแห่งความมืด Dark Biotech ซึ่งหมายถึง การสร้างอาวุธชีวภาพ และเกี่ยวข้องกับการก่อการร้ายทางชีวภาพ ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อทำให้ผู้คน ปศุสัตว์ และพืชผลเสียชีวิต ..
การประยุกต์ใช้ เทคโนโลยีชีวภาพทางการแพทย์ ซึ่งบางครั้งเรียกว่า Red Biotechnology ทำงานในด้านการผลิตวัคซีน และยาปฏิชีวนะ การปลูกถ่ายอวัยวะ และการผลิตอวัยวะเทียม การวินิจฉัยโรคใหม่ ตลอดจนการพัฒนาฮอร์โมน Development of Hormones, สเต็มเซลล์ Stem Cells, แอนติบอดี Antibodies และการทดสอบวินิจฉัย Diagnostic Tests ทางชีววิทยา เป็นต้น ..
ดังจะเห็นได้ว่า เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology สามารถบอกเป็นนัยถึงขอบเขตใด ๆ ในการหาแนวทางใหม่ ๆ เพื่อแก้ไขปัญหาความท้าทาย เมื่อวิธีการแบบเก่าใช้ไม่ได้ผลอีกต่อไป .. นักวิทยาศาสตร์ จะใช้ทรัพยากรทางชีววิทยาทั้งหมด เพื่อค้นหาวิธีการที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ในสภาวะปัจจุบันของวิกฤตพลังงานที่มุ่งไปใช้เชื้อเพลิงชีวภาพทดแทนนั้น สามารถเป็นเครื่องมือในการแก้ปัญหาวิกฤตพลังงานได้ด้วยเช่นกัน ..
อ้างอิงข้อมูลจาก Transparency Market Research พบว่า ตลาดเทคโนโลยีชีวภาพสีขาวทั่วโลก Global White Biotechnology Market ซึ่งผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels จากการย่อยสลายของเสียด้วยการใช้จุลินทรีย์ และแบคทีเรียกินสารอินทรีย์โดยไม่ใช้ออกซิเจน ได้รับการคาดหมายว่าจะเติบโตเพิ่มขึ้นอยู่ที่ค่า CAGR 4.50% และมูลค่าในตลาดคาดว่าจะสูงถึง 262.3 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2567 .. ทั้งนี้ กลุ่มตลาดผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels จากเทคโนโลยีชีวภาพสีขาว White Biotechnology นี้ มีแนวโน้มที่จะขยายตัวต่อเนื่องต่อไป เนื่องจาก คาดหมายว่า ความต้องการเชื้อเพลิงชีวภาพทั่วโลก Demand for Biofuels Worldwide อยู่ที่ 41 พันล้านลิตร ด้วยอัตราเติบโตมากกว่า 28% ในช่วงที่คาดการณ์ ปี 2564-2569 ..
เมื่อพิจารณาถึงแนวโน้มการบริโภคที่ยั่งยืนมากขึ้น รวมทั้งการผลิตเชื้อเพลิงด้วยวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น คือ เป็นข้อดีอีกประการหนึ่งของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology .. เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels เผาไหม้ได้สะอาดกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels และเป็นทรัพยากรหมุนเวียน Renewable Resource ที่ผลิตขึ้นจากวัตถุดิบที่ถือว่าเป็นของเสีย และขยะอินทรีย์เหลือทิ้ง Organic Wastes ..
ศักยภาพเทคโนโลยีชีวภาพสีขาว The Capacity of White Biotechnology ..
เทคโนโลยีชีวภาพสีขาว และสีเขียว White & Green Biotechnology มีความสัมพันธ์กัน เนื่องจากมีการใช้จุลินทรีย์ Microorganisms จำนวนมากในกระบวนการต่าง ๆ และรวมถึงกำลังการผลิตในภาคพลังงาน .. เทคโนโลยีชีวภาพสีขาว White Biotechnology มีส่วนเกี่ยวข้องในการสร้างผลิตภัณฑ์ที่ต้องใช้กระบวนการทางเคมีจากชีวมวล Biomass ตัวอย่างเช่น พืชที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสิ่งทอ หนัง กระดาษ และผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด เพื่อทดแทนสารอนินทรีย์ เคมี Substitute Inorganic Chemicals ..
พลังงานชีวภาพ Bioenergy ยังผลิตกำลังไฟฟ้า และเชื้อเพลิงจากพลังงานเคมีในชีวมวล Fuel from the Chemical Energy in Biomass .. พลังงานชีวภาพ Bioenergy มาจากผลพลอยได้ทางการเกษตร ซึ่งถือเป็นการแปลงของเสียให้เป็นพลังงาน เช่น ฟาง ปุ๋ยคอก กากอ้อย ข้าวโพด ถั่วเหลือง หญ้าบางชนิดและสาหร่ายที่เพาะปลูกด้วยเหตุผลเฉพาะ รวมทั้งขยะอินทรีย์ และของเหลือทิ้งจากภาคเกษตรกรรม .. นอกจากนี้ยังใช้ในโรงไฟฟ้า Power Plants และผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels เช่น เอทานอล Ethanol, ไบโอดีเซล Biodiesel, และไบโออีเทอร์ Bioether เป็นต้น ..
ชีวมวล Biomass มีความสำคัญต่อการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuel .. กระทรวงเกษตรของสหรัฐฯ The US Department for Agriculture : USDA คำนวณว่า การแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิลสำหรับระบบการขนส่ง 30% ด้วยเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuel จะต้องการชีวมวล 1 พันล้านตันต่อปี .. คาดหมายว่า ปริมาณชีวมวลนี้ สามารถเข้าถึงได้ภายในปี 2593 หรือ ค.ศ.2050 โดยคำนึงถึงความต้องการด้านอาหาร เวชภัณฑ์ เส้นใย และการส่งออกไปพร้อมด้วย ..
ดังนั้น ความท้าทายหลักสำหรับเทคโนโลยีชีวภาพ Main Challenge for Biotechnology คือ การเพิ่มพื้นที่เพาะปลูกพืชผล และการพัฒนาทางอุตสาหกรรมโดยมีลักษณะทางเคมี และกายภาพที่จำเป็นสำหรับการผลิตพลังงานไปพร้อมด้วย .. ทั้งสองประเด็นนี้นั้น ภาครัฐ จะต้องดำเนินการในลักษณะที่ยั่งยืน รวมทั้งการกำหนดมาตรการหลัก และมาตรการเสริม หรือชดเชย เพื่อมิให้เกิดความขัดแย้งการจัดสรรทรัพยากรในการใช้พื้นที่เกษตรกรรมว่าจะผลิตอาหาร หรือพลังงาน และ/หรืออื่น ๆ อีกมากมาย เป็นต้น ..
เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology สามารถช่วยในการผลิตปิโตรเลียม และถ่านหินที่สะอาดขึ้น โดยการกำจัดส่วนประกอบที่ไม่พึงประสงค์ เช่น กำมะถัน ไนโตรเจน โลหะ และเถ้า .. นอกจากนี้ ยังสามารถลดต้นทุนการกลั่นน้ำมัน และสร้างผลกระทบเชิงบวกต่อสิ่งแวดล้อม โดยการกำจัดก๊าซมลพิษทางอากาศที่เกิดจากการเผาไหม้ของน้ำมัน และถ่านหินได้เป็นอย่างดี ..
แม้ว่า ด้วยเทคโนโลยีในตัวของมันเอง อาจมีราคาแพง แต่บริษัทฯ ผู้เล่นในตลาดที่เชี่ยวชาญด้านการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพในปัจจุบัน จะพบประสบการณ์ และสามารถจัดหาเชื้อเพลิงชีวภาพปริมาณมากด้วยต้นทุนที่ต่ำลงเรื่อย ๆ ได้ ซึ่งนี่อาจเป็นจุดเปลี่ยนสำหรับเทคโนโลยีชีวภาพทั่วโลก Biotechnology Worldwide เช่นเดียวกับการใช้ทรัพยากรพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลมาก่อนหน้านี้ หมายถึง เมื่อมีความต้องการ และมีการผลิตเป็นจำนวนมาก ราคาก็จะลดลงในระดับที่เหมาะสมในระบบเศรษฐกิจได้ในที่สุด ..
เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ช่วยให้การผลิตก๊าซชีวภาพ Biogas จากกากของเสียเพื่อใช้ในครัวเรือนได้อย่างยอดเยี่ยม ..
ก๊าซชีวภาพ Biogas ที่ประกอบด้วยมีเทน Methane : CH4 ส่วนใหญ่ ถูกผลิตขึ้นเมื่อแบคทีเรียกินสารอินทรีย์ของเสียของมนุษย์ และสัตว์ .. กระบวนการทางชีวภาพ Biological Process ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology นี้ เป็นการย่อยสลายโดยไม่ใช้ออกซิเจน ที่เรียกว่า Anaerobic Digestion และเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการผลิตพลังงานสีเขียว Produce Green Energy ตลอดจนการกำจัดของเสีย และจุลินทรีย์ที่แฝงตัวอยู่ในนั้น Getting Rid of Waste & the Microorganisms that Lurk in It ..
วิธีที่ง่ายที่สุดในการอธิบายการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน คือ กระบวนผลิตก๊าซชีวภาพด้วยแบคทีเรียตัวจิ๋วภายในของเสียนั่นเอง .. ในการนี้ หากเมื่อก๊าซชีวภาพ Biogas or Landfill Gas หรือเชื้อเพลิงชีวภาพเหลว Liquid Biofuels เหล่านี้ ถูกเผาเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า พวกมันจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาน้อยกว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels อย่างมาก ..
ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ก๊าซชีวภาพ Biogas จากกากของเสียมนุษย์ที่เป็นมูลอุจจาระนี้ จำนวน 100,000 คน นำไปเผาไหม้เพื่อผลิตไฟฟ้านั้น พวกมันจะสามารถให้กำลังผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 51 KWh ซึ่งเพียงพอสำหรับ 3,000 ถึง 5,000 หลอด LED/หลอดประหยัดไฟฟ้า .. นี่ยังมิได้รวม การส่งจ่ายก๊าซชีวภาพ Biogas ที่เป็น Methane : CH4 ผ่านโครงข่ายพลังงานระบบท่อบน Energy Grid เข้าสู่ครัวเรือนในพื้นที่เพื่อใช้ในการหุงต้ม และปรุงอาหารได้อย่างยอดเยี่ยมอีกด้วย เป็นต้น ..
โรงงานผลิตก๊าซชีวภาพ Biogas Plant or Landfill Gas Plant ขนาดเล็ก พบได้ทั่วไปในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และแอฟริกาที่มูลสัตว์ถูกใช้เป็นเชื้อเพลิง หรือวัตถุดิบสำหรับการผลิตเชื้อเพลิง .. ในออสเตรเลีย มูลสุกรใช้เป็นแหล่งพลังงานในฟาร์ม และมูลไก่ถูกนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าในสหราชอาณาจักร .. ในสหรัฐฯ ก็เช่นกัน นอกจากมูลวัวจะถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานในฟาร์มโคนมแล้ว ก๊าซมีเทน Methane : CH4 และกำลังไฟฟ้าขายคืนสู่โครงข่ายระบบสายส่ง ยังสามารถสร้างรายได้ให้แก่เกษตรกรอย่างเป็นกอบเป็นกำได้อีกด้วย ..
การใช้ของเสียของมนุษย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในประเทศพัฒนาแล้ว อาจเป็นเรื่องค่อนข้างใหม่ .. ปัจจุบันการใช้กำลังไฟฟ้าจากของเสีย Poo Power ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ที่โรงบำบัดน้ำเสีย ได้รับการกล่าวถึงบ้างแล้ว .. แม้แต่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ลอนดอน ก็กำลังวางแผนที่จะเปลี่ยนขยะ และของเสียที่ได้รับจากผู้เข้าชมมากกว่า 3 ล้านคนต่อปี เพื่อแปรรูปเป็นแหล่งพลังงานชีวมวล Biomass ที่สามารถผลิตกำลังไฟฟ้าได้มากถึง 1,530 KWh ต่อปี ..
ทั้งนี้ การย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน Anaerobic Digestion เป็นกระบวนการที่สารอินทรีย์ เช่น ของเสียจากมนุษย์ และมูลสัตว์ หรือเศษอาหารที่สูญเปล่า ถูกแบคทีเรียย่อยสลายในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน โดยปกติจะทำในภาชนะปิดที่เรียกว่า บ่อหมัก .. กระบวนการนี้ สร้างปุ๋ยที่สามารถใช้ในการทำฟาร์ม และก๊าซชีวภาพประกอบด้วยก๊าซมีเทนเป็นส่วนใหญ่ .. ก๊าซชีวภาพ Biogas เหล่านี้ คือ แหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy ซึ่งสามารถนำไปเผาไหม้เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า และความร้อน หรือสามารถแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงทดแทนก๊าซธรรมชาติ และเชื้อเพลิงสำหรับการขนส่ง ตามมาตรฐานเชื้อเพลิงชีวภาพที่หน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม Environmental Protection Agency: EPA ของสหรัฐฯ และนานาชาติกำหนดไว้ .. ทั้งนี้ สารอินทรีย์บางประเภทสลายตัวได้ง่ายกว่าสารอินทรีย์บางชนิด วัสดุที่สลายได้ง่ายกว่า เช่น กากของเสียมนุษย์ที่เป็นอุจจาระ และมูลสัตว์ และเศษอาหารเปียก เป็นต้นนั้น โดยทั่วไปจะผลิตก๊าซชีวภาพ Biogas ได้เป็นปริมาณมากได้อย่างน่าอัศจรรย์ ..
คาดการณ์ตลาดเทคโนโลยีชีวภาพทั่วโลก The Global Biotechnology Market ..
ขนาดธุรกิจในภาพรวมของตลาดเทคโนโลยีชีวภาพทั่วโลก Global Biotechnology Market มีมูลค่าประมาณ 1,023.92 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2564 และคาดว่าจะเติบโตสูงแตะระดับ 1,683.52 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2573 .. ทั้งนี้ อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดเทคโนโลยีชีวภาพทั่วโลก Global Biotechnology Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 13.9% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2565-2573 ..
การประยุกต์ใช้งานเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ด้านสุขภาพ Health Application Segment คิดเป็นส่วนแบ่งที่ใหญ่ที่สุดในปี 2564 อยู่ที่มากกว่า 50% และคาดว่าจะเป็นส่วนนำในตลาดตลอดระยะเวลาคาดการณ์ ..
อย่างไรก็ตาม อ้างอิงข้อมูลจาก Transparency Market Research การประยุกต์ใช้งานเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ในด้านพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy รวมทั้งกระบวนจัดการอินทรีย์ชีวภาพ Organic Processes ที่มุ่งทำลายสารเคมีที่ก่อให้เกิดมลพิษนั้น พบว่า ตลาดเทคโนโลยีชีวภาพสีขาว White Biotechnology ซึ่งผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels & Biogas จากการย่อยสลายของเสียด้วยการใช้จุลินทรีย์ และแบคทีเรียกินสารอินทรีย์โดยไม่ใช้ออกซิเจน Anaerobic Digestion ได้รับการคาดหมายว่า อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดเทคโนโลยีชีวภาพสีขาวทั่วโลก Global White Biotechnology Market สำหรับภาคพลังงาน และภาคอุตสาหกรรมที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 4.50% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2564-2569 และมูลค่าในตลาดคาดว่าจะสูงถึง 262.3 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2567 ..
ทั้งนี้ กลุ่มตลาดผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels จากเทคโนโลยีชีวภาพสีขาว White Biotechnology นี้ มีแนวโน้มที่จะขยายตัวต่อเนื่องต่อไป เนื่องจากความต้องการเชื้อเพลิงชีวภาพทั่วโลก Demand for Biofuels Worldwide อยู่ที่ 41 พันล้านลิตร หรืออัตราเติบโตของปริมาณกำลังการผลิตต่อปีมากกว่า 28% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ..
ทั้งนี้ ในส่วนเฉพาะของขนาดธุรกิจในตลาดเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นต่อไปทั่วโลก The Global Next Generation Biofuels Market พบว่า มีมูลค่า 6.0 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2563 และคาดว่าจะสูงถึง 59.4 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2573 ซึ่งมีอัตราเติบโตเฉลี่ยต่อปี อยู่ที่ค่า CAGR 26.4% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2564-2573 .. เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels ผลิตขึ้นผ่านกระบวนการทางชีววิทยาร่วมสมัยด้วยเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology เช่น การย่อยสลายด้วยจุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจน Anaerobic Digestion มากกว่าเชื้อเพลิงที่เกิดจากกระบวนการทางธรณีวิทยา Geological Processes .. เชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สอง Second-Generation Biofuels ผลิตจากพืชที่ไม่ใช่อาหาร เช่น ขยะอินทรีย์ ไม้ พืชชีวมวล และเศษพืชอาหาร ในขณะที่เชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สาม Third-Generation Biofuels นั้น ขึ้นอยู่กับการปรับปรุงในการผลิตสารชีวมวล Production of Biomass และใช้พืชพลังงานเชิงวิศวกรรม Engineered Energy Crops เช่น สาหร่าย Algae เป็นวัตถุดิบ .. ทั้งนี้ เชื้อเพลิงชีวภาพจากสาหร่าย Algae-Based Biofuels กำลังได้รับความนิยมอย่างสูง และได้รับการคาดหมายว่า พวกมันจะถูกผลิตขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการเชื้อเพลิงเหลว Liquid Fuels ปริมาณมากจากนี้ไปได้หลากหลายประเภท เช่น น้ำมันเบนซิน Petrol, ดีเซล Diesel, และเชื้อเพลิงสำหรับอากาศยาน Jet Fuels เป็นต้น ..
สรุปส่งท้าย ..
เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology คือ การใช้ระบบชีวภาพ Biological Systems ที่พบในสิ่งมีชีวิต Organisms หรือการใช้สิ่งมีชีวิตด้วยตัวของมันเอง Use of the Living Organisms Themselves เพื่อสร้างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี และปรับเทคโนโลยีเหล่านั้นให้เข้ากับวิทยาการต่าง ๆ ซึ่งรวมถึงการใช้งานในหลากหลายสาขา ตั้งแต่ภาคการปฏิบัติด้านการเกษตร Agricultural Practice ไปจนถึงสาขาสุขภาพทางการแพทย์ Medical Sector และที่ไม่กล่าวถึงไม่ได้ คือ Bioenergy ในภาคพลังงาน Energy Sector ..
ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology นั้น จุลินทรีย์ Microorganisms เช่น แบคทีเรีย Bacteria, ยีสต์ Yeast และไซยาโนแบคทีเรีย Cyanobacteria สามารถหมักน้ำตาล หรือทำสารตัวกลางที่เป็นก๊าซให้กลายเป็นส่วนผสมในเชื้อเพลิง และสารเคมีได้เป็นอย่างดี ..
อีกทางเลือกหนึ่ง น้ำตาล และสารที่ผ่านกระบวนการแยกสลายโครงสร้างอื่น ๆ เช่น น้ำมันดิบชีวภาพเหลว Liquid Bio-Crude Oil และซินแก๊ส Syngas อาจถูกแปรรูปโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อกำจัดสารประกอบที่ไม่ต้องการ หรือปฏิกิริยาใด ๆ ออกเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติสำหรับการจัดเก็บ และการบริหารจัดการเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels รูปแบบต่าง ๆ ..
ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปขั้นสุดท้ายจากกระบวนการผลิตทั้งหมด คือ เชื้อเพลิง Fuels สำหรับผลิตพลังงาน และกำลังไฟฟ้า หรือผลิตภัณฑ์ชีวภาพ Bioproducts ที่พร้อมจำหน่ายออกสู่ตลาดทดแทนผลิตภัณฑ์ทั้งหมดจากปิโตรเลียม และเชื้อเพลิงฟอสซิลในปัจจุบันได้เป็นอย่างดี ซึ่งรวมไปถึงผลิตภัณฑ์พลาสติกชีวภาพ Bioplastics ที่สามารถย่อยสลายในธรรมชาติได้อีกด้วย ..
เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuel จากชีวมวล Biomass เช่น วัสดุจากพืช Plant หรือสาหร่าย Algae Material รวมถึง ขยะอินทรีย์ Organic Waste ขยะพลาสติก Plastic Waste ของเสียจากมนุษย์ และสัตว์ Human & Animal Waste เป็นต้นนั้น ถือเป็นเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอนเป็นกลางซึ่งได้รับการคาดหมายว่า พวกมันกำลังกลายเป็นเชื้อเพลิงที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในรูปแบบดั้งเดิมสำหรับอนาคต .. ก่อนหน้านี้ เคยมีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในยุคสงครามโลกครั้งที่สองก่อนที่จะถูกแทนที่ด้วยน้ำมันเบนซิน Gasoline .. พัฒนาการทางเทคโนโลยี ความสำเร็จ และความท้าทายในการประยุกต์ใช้ Biofuel ให้เป็น Biodiesel และ Syngas เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้าในสถานีไฟฟ้า รวมทั้งแนวโน้มศักยภาพของเชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับเครื่องยนต์ที่ใช้งานอยู่ทั่วไปในปัจจุบันเหล่านี้นั้น ได้ทำให้เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels ทั้งที่เป็นของเหลว และที่เป็นก๊าซ มีความน่าสนใจในเชิงเศรษฐกิจอย่างยิ่ง ..
ปัจจุบัน นานาประเทศ กำลังเตรียมแผนงานยกเลิกการพึ่งพาแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลในระบบเศรษฐกิจของพวกเขาด้วยความมุ่งมั่น .. ตัวอย่างการแปลงเพียงขยะอินทรีย์ และขยะพลาสติก ให้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology มีศักยภาพที่จะทำให้เกิดงานใหม่ได้มากกว่า 39,000 ตำแหน่ง และผลผลิตทางเศรษฐกิจแตะระดับ 9 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ต่อปี .. วิธีการใหม่นี้ อาจมีต้นทุนถูกกว่าวิธีการรีไซเคิล ซึ่งปัจจุบัน ขยะพลาสติกเพียง 5% เท่านั้นที่รีไซเคิลได้ รวมทั้งการรีไซเคิลถุงพลาสติก และขยะพลาสติก 1 ตันมีค่าใช้จ่ายสูงถึง 4,000 เหรียญสหรัฐฯ และสุดท้ายการจัดการขยะพลาสติก ขยะอินทรีย์ ของเหลือทิ้งในภาคการเกษตร ครัวเรือน ของเสีย และน้ำเสีย มักจะนำไปสู่การเผาโดยตรง หรือจบงานในหลุมฝังกลบเพื่อหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายที่สูงสำหรับการจัดการขยะเหล่านี้ ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อม ดังนั้น การนำพวกมันไปเป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuel หรือ Synthetic Fuel & Gas ถือเป็นแนวปฏิบัติที่ยอดเยี่ยม และสะอาดกว่า ..
เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology คือ หนึ่งในข้อไขเพื่อไปสู่สังคมคาร์บอนต่ำ และคุณภาพชีวิตที่ดีกว่าสำหรับอนาคตของมนุษยชาติที่ยอดเยี่ยม .. พวกมันยังสามารถช่วยอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuel Industry ในกระบวนผลิตพลังงาน และปรับปรุงเชื้อเพลิง การบำบัดน้ำ ดิน และอากาศ รวมทั้งการควบคุมการกัดกร่อนที่เกิดจากจุลชีววิทยา Microbiologically Influenced Corrosion ไปพร้อมด้วยได้ ..
กระบวนวิธีในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ เช่น การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Production of Biofuel รูปแบบต่างๆ เป็นต้นนั้น สามารถเข้ามาแทนที่แหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ได้อย่างยอดเยี่ยม .. เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ไม่ได้ถูกจำกัดโดยเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuel ในกรณีของแหล่งพลังงานสำหรับเชื้อเพลิงเหลว หรือเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ ซึ่งใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในเท่านั้น .. มีเทน Methane : CH4 ที่ผลิตโดยวิธีการของจุลินทรีย์ Microbial เป็นอีกทางเลือกที่น่าสนใจที่สามารถเปลี่ยนแปลงการใช้พลังงานได้เป็นอย่างดีอีกด้วยเช่นกัน ..
สำหรับประเทศไทย ซึ่งเป็นประเทศเกษตรกรรมชั้นนำของโลกนั้น นอกจากการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ในภาคการเกษตรเพื่อผลิตอาหาร ปรับปรุงดิน น้ำ และด้านสุขภาพเพื่อผลิตยา และเวชภัณฑ์ต่าง ๆ แล้ว เทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology สำหรับภาคพลังงาน Energy Sector ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels ในประเทศ ถือว่าโดดเด่นอย่างมีนัยสำคัญยิ่งด้วยเช่นกัน ..
วัตถุดิบในประเทศไทยที่เป็นสารชีวมวล Biomass จำนวนมากมายหลากหลายรูปแบบ มีผลผลิตการเกษตรคุณภาพ และมีแหล่งเชื้อเพลิงที่เป็นสารอินทรีย์ปริมาณมาก มีพื้นที่การทำเกษตรไม้โตเร็วเพื่อเป็นเชื้อเพลิงโดยเฉพาะ มีวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร มีแหล่งน้ำขนาดใหญ่ ขนาดกลาง และชายฝั่งทะเลที่เหมาะสมแก่การเพาะเลี้ยงสาหร่ายอยู่ทั่วประเทศ มีอุจจาระจากฟาร์มเลี้ยงสัตว์ ขยะเปียก ขยะแห้ง รวมทั้งขยะพลาสติกจำนวนมากมาย สามารถนำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels และ/หรือ เชื้อเพลิงสังเคราะห์ Syngas สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล หรือนำไปผลิตกำลังไฟฟ้าโดยตรงจากแหล่งพลังงานชีวมวลใช้เองในชุมชน ท้องถิ่น หรือส่งกำลังไฟฟ้าส่วนเกินเข้าโครงข่ายระบบสายส่งเพื่อขาย และ/หรือ จ่ายเข้าระบบ Virtual Power Plants : VPPs ที่ชาญฉลาดกว่าในอนาคตได้ .. รวมทั้ง ไทยเป็นประเทศแรกในกลุ่มอาเซียนที่มีนโยบายสนับสนุนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology อย่างชัดเจน เพื่อลดการพึ่งพาน้ำมันจากต่างประเทศ และสร้างมูลค่าเพิ่มแก่วัตถุดิบจากภาคการเกษตร ..
ทั้งนี้ ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ในภาคพลังงาน หรือ White Biotechnology ที่เป็น Bioenergy นั้น เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels ถือเป็นเชื้อเพลิงพลังงานทางเลือก Alternative Renewable Energy ที่มีความน่าสนใจเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรมที่มีศักยภาพทางการผลิตวัตถุดิบสำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพสูงมาก อีกทั้งการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels ในประเทศไทย ยังส่งผลดีต่อระบบเศรษฐกิจ สังคม การจ้างงานในชุมชน ท้องถิ่น ภาคเกษตรกรรม ภาคอุตสาหกรรม การสร้างมูลค่าเพิ่มจากผลผลิตทางการเกษตรของไทย รวมไปถึงประโยชน์ที่มีต่อสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide : CO2 และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอื่น ๆ เช่น ก๊าซมีเทน Methane : CH4 ด้วยแนวคิดคาร์บอนเป็นกลาง Carbon Neutrality ..
ความมุ่งมั่นของไทยในการประยุกต์ใช้ Bio-Circular-Green or BCG Economy Model จากนโยบายภาครัฐอย่างจริงจังจากนี้ไป ได้รับการคาดหวังว่า พวกมัน จะเป็นกลไกสำคัญในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจไทยให้เติบโตได้อย่างมั่นคงแบบก้าวกระโดด กระจายโอกาส กระจายรายได้ และนำความมั่งคั่งไปสู่ชุมชนในท้องถิ่นอย่างทั่วถึง นำพาประเทศไทยก้าวข้ามกับดักประเทศรายได้ปานกลางไปสู่ประเทศรายได้สูง และมีการพัฒนาทางเศรษฐกิจ และสังคมสีเขียวที่ยั่งยืน ..
ดังนั้น นโยบายภาครัฐในการส่งเสริมการวิจัย และพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ Biotechnology ภายในประเทศ รวมทั้งส่งเสริมให้เกิดการลงทุนในธุรกิจ Bioenergy เพื่อการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels ทั้งจากภาครัฐ และเอกชนที่มีศักยภาพ หรือกระจายสู่ชุมชนด้วยราคาพลังงานที่แพงเกินไปนั้นไม่ได้ .. การให้สิทธิพิเศษทางภาษีจากคณะกรรมส่งเสริมการลงทุน BOI, การสนับสนุนการวิจัย และพัฒนา รวมไปถึงการให้ความรู้ทางด้านเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels แก่ประชาชน กลายเป็นเรื่องจำเป็นสำคัญที่ขาดไม่ได้ในระดับยุทธศาสตร์ด้านพลังงานของชาติเช่นกัน เพื่อให้มั่นใจว่า ประเทศไทยจะสามารถบรรลุเป้าหมายการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels ในประเทศ และใช้เชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuels เหล่านี้ เป็นหลักทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ที่ต้องนำเข้า และไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อันจะนำไปสู่การพัฒนาเศรษฐกิจ และสังคมแบบยั่งยืนอย่างมั่นคงด้วย Sustainable BCG Economy ให้สำเร็จได้ในที่สุด ..
…………………………………….
คอลัมน์ : Energy Key
By โลกสีฟ้า ..
สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)
ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-
What is Biotechnology: Types, Examples, Branches and Applications | Conserve Energy Future :-
https://www.conserve-energy-future.com/biotechnology-types-examples-applications.php
What is Biotechnology? | NTNU :-
BCG Economy Model คืออะไร | สวทช. NSTDA :-
Biotechnology for Green Energy: Biofuels | ISAAA: International Service for the Acquisition of Agri – biotech Applications :-
https://www.isaaa.org/resources/publications/pocketk/24/default.asp
Future Applications of Biotechnology to the Energy Industry | National Library of Medicine :-
Biofuels explained Ethanol and Biomass – Based Diesel | EIA :-
https://www.eia.gov/energyexplained/biofuels/
Synthetic Fuel Gas : Gasification of Plastic Waste & Biomass to SynGas or from Power to X Technology :-
https://photos.app.goo.gl/dDGTMm9r6qM29XxVA
Poo Power : Turning Human Waste into Renewable Energy :-
https://photos.app.goo.gl/fphBp6L4k1szesfo6
Biofuel : Any Fuel that is Derived from Biomass :-
https://photos.app.goo.gl/onJDCjpGxgbpcVGb6
Biotechnology: Microbial Technologies to Produce Bioenergy & Biofuels from Agricultural & Forestry Wastes for Sustainable Energy :-
