ปลวกเริ่มมีค่า! ใช้น้ำย่อยสร้างพลังงานชีวมวล

เอเอฟพี –หลายคนคงสุดทนและเอือมระอากับ “ปลวก” สัตว์ตัวจิ๋วที่เห็นอาคารบ้านเรือนเป็นขนมกรุบกรอบ แต่ตอนนี้ "ปลวก" กำลังเป็นขุมทองในยุคน้ำมันแพง เมื่อนักวิจัยพบแบคทีเรียในลำไส้ปลวกที่เปลี่ยนเซลลูโลสให้เป็นน้ำตาล เปลี่ยนกระดาษเอสี่ 1 แผ่นเป็นไฮโดรเจนได้ถึง 2 ลิตร

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารเนเจอร์ (Nature) เมื่อปลายเดือนพ.ย.50 ระบุถึงผลงานของบรรดานักวิจัยหลายชาติ นำโดยนักวิจัยสหรัฐฯ ดั้นด้นไปเก็บตัวอย่างปลวกงานที่มีหัวโตเป็นกระเปาะ (bulbous–headed worker termite) จากโคนไม้ในป่าฝนของประเทศคอสตาริกา

นักวิจัยพบว่า ในลำไส้ส่วนหลังของปลวกสายพันธุ์ในแถบอเมริกากลางประกอบด้วยจุลินทรีย์มากมายที่มีเอนไซม์ย่อยสลายเส้นใยของเนื้อไม้ให้เป็นสารอาหารแก่ปลวกได้ จึงมีความเป็นไปได้เช่นกันที่จะใช้เอนไซม์นี้ย่อยสลายเซลลูโลสของพืชที่ไม่ใช่อาหารอย่างเศษไม้และฟางข้าวให้กลายเป็นน้ำตาล ก่อนจะนำไปหมักและกลั่นเป็นเอทานอลใช้เป็นพลังงานต่อไป

“ลำไส้ของปลวกมีประสิทธิภาพอย่างไม่น่าเชื่อ ซึ่งตามทฤษฎีแล้วจะสามารถเปลี่ยนกระดาษขนาดเอสี่ (A4) 1 แผ่นให้เป็นไฮโดรเจนได้ถึง 2 ลิตร” อันเดรียส บรูเนอ (Andreas Brune) นักวิจัยสถาบันมักซ์ พลังค์ เพื่อการศึกษาจุลชีพ (Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology) เมืองมาร์บวร์ก (Marburg) ประเทศเยอรมนีชี้

ส่วนเอ็ดดี รูบิน (Eddy Rubin) นักวิจัยเกี่ยวกับยีน และ ผอ.ของจอยท์ จีโนม อินสติทิว (Joint Genome Institute : JGI) หน่วยงานในสังกัดกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ย้ำว่า เอนไซม์ในท้องปลวกมีกลไกเช่นเดียวกับเอนไซม์ในท้องวัว ที่ลำไส้ของมันชุดหนึ่งจะเป็นที่อยู่ของจุลินทรีย์มากมาย ซึ่งสามารถเปลี่ยนอนุภาคขนาดใหญ่ของเนื้อไม้ให้เป็นน้ำตาล แล้วเราก็สามารถนำไปหมักให้เป็นเชื้อเพลิงชีวมวลได้

ระหว่างการทดลอง พวกเขาได้ใช้คีมหนีบและเข็มขนาดเล็กดึงเอาจุลินทรีย์ออกมาจากท้องปลวก 165 ชนิด และส่งต่อสู่ห้องแล็บในแคลิฟอร์เนียเพื่อถอดรหัสพันธุกรรม และพบว่ามีมากถึง 71 ล้านตัวอักษร (หรือโค้ด) จำแนกเป็นแบคทีเรีย 2 ตระกูล คือ “ไฟโบรแบคเตอร์” (fibrobacter) ซึ่งย่อยเซลลูโลสได้ และ “เทรปโอนีมา” (treponema) ที่เปลี่ยนผลที่ได้เป็นน้ำตาลอีกต่อหนึ่ง

“เราก็ผ่านงานเบื้องต้นนี้ไปแล้ว แม้หนทางอีกยาวไกลกำลังทอดคอยเราอยู่ก็ตาม” รูบินกล่าวและเสริมว่า วิธีดังกล่าวจึงเปรียบได้กับการทำเหมืองทองคำ โดยพลังงานชีวมวลที่ได้ยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สร้างมลพิษ ราคาแพง แถมมีเรื่องภูมิศาสตร์การเมืองพ่วงติดมามากมาย

ที่สำคัญคือไม่ต้องนำพืชอาหารอย่างข้าวโพด หรือน้ำตาล ตลอดจนธัญพืชอื่นๆ มาเปลี่ยนเป็นเอทานอล ที่พลอยทำให้ราคาพืชอาหารแพงได้ด้วย

นอกจากนั้น วิธีใหม่เอี่ยมนี้ยังช่วยคลายความกังวลแต่เดิมที่ว่า พลังงานชีวมวลรุ่นถัดไปต้องมีราคาแพง เต็มไปด้วยกระบวนการผลิตที่ยุ่งยาก และต้องฟันฝ่าอีกมากเพื่อไปสู่เชิงพาณิชย์ได้ ซึ่งการไขรหัสพันธุกรรมของจุลินทรีย์เหล่านี้จะเป็นกุญแจไปสู่การเพิ่มจำนวนให้มากขึ้น ก่อนใช้ในระดับอุตสาหกรรมอย่างมีความหวังในอนาคต

อย่างไรก็ดี รูบิน ชี้ว่า การทำให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพและพลังงานมีราคาไม่แพงยังเป็นอีกประเด็นที่ต้องคำนึง ซึ่งเขาย้ำว่าหัวใจสำคัญที่พาไปสู่เป้าหมายได้คือการระบุกลุ่มของยีนที่สนับสนุนให้น้ำย่อยของปลวกย่อยสลายเซลลูโลสให้ได้ก่อน อันเป็นขั้นตอนที่สำคัญ

ทั้งนี้ งานวิจัยยังได้รับความร่วมมือจากหน่วยงานอื่นๆ ด้วย คือสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย (California Institute of Technology: Caltech) สถาบันความหลากหลายทางชีวภาพคอสตา ริกา (National Biodiversity Institute: INBio) เวเรเนียม คอร์ป (Verenium Corp.) ซึ่งประกอบธุรกิจพลังงานชีวมวล และศูนย์วิจัยไอบีเอ็ม โทมัส เจ. วัตสัน (IBM Thomas J. Watson Research Center) สหรัฐฯ