วิธีใหม่ในการผลิตบิวทานอล (Butanol) สุดยอดเชื้อเพลิงชีวภาพ

กลุ่มนักวิจัยนำโดยวิศวกรสิ่งแวดล้อมที่มหาวิทยาลัยกรุงวอชิงตันได้คิดค้นเทคนิคใหม่ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีคุณภาพเหนือกว่าเอทานอล (ethanol)

เชื้อเพลิงชนิดนี้เรียกว่า บิวทานอล (butanol) ซื่งได้มาจากวัตถุที่มีคุณสมบัติเป็นเยื่อไม้ ตั้งแต่จำพวกก้านไม้และฟางข้าวจนถึงเศษตกค้างของการเกษตรที่ประกอบไปด้วยเซลลูโลสเป็นส่วนใหญ่

บิวทานอล ได้ถูกพิจารณาว่าเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ดีกว่าเอทานอลเพราะว่ามันกัดกร่อนน้อยกว่าและมีค่าพลังงานสูงกว่า บิวทานอลเหมือนเอทานอลตรงที่ทั้งคู่สามารถนำไปเติมในน้ำมันเบนซินได้

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ลาร์ส แอนจีแน้น วิศวกรด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อมได้ร่วมมือกับแผนกวิจัยการเกษตรของสหรัฐอเมริกานำเส้นใยข้าวโพดที่เหลือจากการผลิตเอทานอล มาผสมในเครื่องย่อยที่เต็มไปด้วยเชื้อจุลินทรีย์จำนวนหลายสายพันธุ์ที่ได้ถูกคัดเลือกมาเพื่อที่จะเปลี่ยนชีวมวลให้เป็นบิวเทอเรท (butyrate)

จากนั้นส่วนผสมของบิวเทอเรทก็จะถูกส่งให้ศาสตราจารย์ นาซิบ คูเรชี เพื่อที่จะเปลี่ยนบิวเทอเรทให้เป็น เอทานอลในเครื่องหมัก

บรูซ ดีน และ ไมเคิล คอตต้า สองนักวิจัยที่ USDA ได้ใช้เทคนิคเชิงฟิสิกส์และเคมีเพื่อที่จะทำให้วัตถุที่ย่อยยากตอบสนองต่อการย่อยมากขึ้น ซื่งเป็นขั้นตอนสำคัญที่ทำให้ส่วนผสมจุลินทรีย์มีประสิทธิภาพ

ผู้ช่วยศาสตราจารย์แอนจีแน้น ทำการทดลองหาสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุดในการใช้จุลินทรีย์จำนวนทีละหลายพันชนิดเปลี่ยนแปลงเส้นใยข้าวโพดเป็นบิวเทอเรท

เชื้อจุลินทรีย์เพาะผสมคือหัวใจของการทดลองนี้ ข้อดีคือเราสามารถเปลี่ยนของเสียเกือบทุกชนิดให้เป็นสิ่งมีค่าได้ โดยควบคุมสภาพแวดล้อมของเชื้อจุลินทรีย์เพาะผสม ยกตัวอย่างเช่น เราสามารถปรับเปลี่ยนค่าความเป็นกรดเบส (pH) ของส่วนผสมเชื้อนี้ เราจะได้ผลผลิตเป็นก๊าซมีเทนถ้าปรับค่าpHห้เป็นกลาง แต่ถ้าปรับค่าpHให้ต่ำลงเราจะได้บิวเทอเรท ถ้าเกิดเรามีเชื้อเพาะที่บริสุทธิ์ เราก็ต้องระวังสิ่งปนเปื้อนที่จะเปลี่ยนสภาพแวดล้อมของเชื้อ

ชีวมวลที่ประกอบไปด้วยเซลลูโลซกับลิกนิน มีอยู่มากมายและสามารถปลูกทดแทนได้ ซื่งเป็นวิธีที่ดีในการจัดการของเสียที่มีอยู่เยอะ การนำมาใช้ให้ประโยชน์ช่วยเปิดประตูสู่เศรษฐกิจที่ดีกว่าสำหรับเกษตรกรและชนบท นอกจากนั้น ชีวมวลชนิดนี้ไม่ผลิตก๊าซที่มีส่วนประกอบอขงคาร์บอน เราจึงไม่ต้องกังวลถึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปล่อยไปยังชั้นบรรยากาศ

ในอีกไม่กี่ปีการใช้เซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ ที่ใช้หลักการของเชื้อจุลินทรีย์เพาะผสมจะสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าหรือก๊าซไฮโดรเจนในขบวนการรักษาน้ำเสียได้

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ลาร์ส แอนจีแน้น ได้รับเงินช่วยเหลือในการศึกษาและทำการวิจัยจำนวน 425,000 เหรียญสหรัฐ จาก USDA

ในปัจจุบันมีคนจำนวนไม่น้อยที่สนใจในการผลิตบิวทานอลมากขื้น ในปี 2006 บริษัทDuPont ผู้ผลิตสารเคมีรายใหญ่ และ BP บริษัทน้ำมันของอังกฤษ ได้ร่วมมือกับบริษัท British Sugar ทำให้บิวทานอลที่ผลิตจากจากต้น sugar beets สามารถนำมาใช้เป็นส่วนผสมของน้ำมันเบนซินในประเทศอังกฤษได้