“แม่เหล็กดูดสาหร่าย” 10 วินาทีได้แหล่งน้ำมันใหม่

วิทยาศาสตร์ฯ มธ. เปิดตัว “แม่เหล็กดูดสาหร่าย” เก็บเกี่ยวไวใน 10 วินาที จากการแปลงร่างแป้งมันสำปะหลังเป็นแม่เหล็ก ตอบโจทย์ภาคอุตฯ พลังงานในอนาค ใช้ขยายฐานวัตถุดิบการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิง

คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ (มธ.) ชูนวัตกรรมฝีมือนักวิจัยไทย “แม่เหล็กดูดสาหร่าย” นวัตกรรมที่ช่วยเก็บเกี่ยวสาหร่ายขนาดเล็กได้ไว้ใน 10 วินาที ตอบโจทย์อุตสาหกรรมพลังงานประเทศ คาดนวัตกรรมดังกล่าวจะเป็นทางเลือกใหม่แก่ภาคอุตสาหกรรมไทย ในเก็บเกี่ยวสาหร่ายขนาดเล็กแต่มีศักยภาพสูง ทั้งในมิติการขยายฐานวัตถุดิบการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อใช้ภายในประเทศและสร้างเม็ดเงินเข้าประเทศจากการส่งออก รวมถึงเวชสำอาง และผลิตภัณฑ์อาหารเสริมต่างๆ โดยที่ไม่ทิ้งสารตกค้างในผลิตภัณฑ์

รศ.ดร.สุเปญญา จิตตพันธ์ อาจารย์ประจำสาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มธ.ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีของสาหร่ายและแพลงก์ตอน กล่าวว่า ทีมนักวิจัย ได้คิดค้นและพัฒนา “แม่เหล็กดูดสาหร่าย” นวัตกรรมช่วยเก็บเกี่ยวสาหร่ายขนาดเล็กได้ไว้ใน 10 วินาที โดยนวัตกรรมดังกล่าวเป็นการทำงานร่วมกันระหว่าง 2 ส่วนสำคัญ คือ แป้งมันสำปะหลังประจุบวก หรือ แป้งประจุบวก ที่ผ่านการสังเคราะห์และดัดแปลงโครงสร้าง ให้มีความสามารถในการยึดเกาะสาหร่ายขนาดเล็กที่เป็นประจุลบ ประกอบกับอนุภาคแม่เหล็ก

“จากการทดลองพบว่า สามารถทำหน้าที่เหนี่ยวนำสาหร่ายออกจากแหล่งน้ำได้ใน 10 วินาที สำหรับสาหร่ายที่มีปริมาณบรรจุขวด 100 มิลลิลิตร และมีต้นทุนประมาณ 60 - 70 บาทต่อการสังเคราะห์แป้งมันสำปะหลังประจุบวก 20 กรัม โดยมีศักยภาพในการเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายถึง 100 ลิตร อีกทั้งยังไม่เสียค่าไฟและเจ้าหน้าที่ในการดูแล ซึ่งถูกกว่าการพึ่งพาเครื่องมือจากต่างประเทศหลายเท่า”

นวัตกรรมดังกล่าวได้รับการจดอนุสิทธิบัตรเป็นที่เรียบร้อยแล้ว โดยเป็นผลงานการศึกษาวิจัยและพัฒนาของ นางสาวกานต์ธิดา แจ้งยุบล นักศึกษาระดับปริญญาโท สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ เป็นเวลากว่า 2 ปี ซึ่งได้รับความร่วมมือจาก ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (NANOTEC) ในการสนับสนุนองค์ความรู้ด้านวัสดุศาสตร์

ด้าน รศ.ดร.เทพปัญญา เจริญรัตน์ หัวหน้าสาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มธ.ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมกระบวนการชีวภาพ กล่าวว่า สาหร่ายขนาดเล็ก (Microalgae) เป็นสาหร่ายเซลล์เดียวที่เติบโตได้ดีในทุกสภาพน้ำ ทั้งในแหล่งน้ำธรรมชาติ โดยเฉพาะในบ่อบำบัดน้ำเสียของโรงงานอุตสาหกรรม ที่ปัจจุบันมีจำนวนกว่า 1,040 โรง ที่มาพร้อมกับศักยภาพสำคัญในการผลิตพลังงานเชื้อเพลิง ไบโอดีเซล เนื่องจากภายในเซลล์สาหร่ายบางสายพันธุ์ จะมีการสะสมน้ำมันไว้สูงถึง 80 เปอร์เซ็นต์ (ที่มา: สำนักคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิง, 2557)

อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันกระบวนการเก็บเกี่ยวสาหร่ายขนาดเล็ก เพื่อสกัดเป็นน้ำมันไบโอดีเซลในภาคอุตสาหกรรม สามารถทำได้หลายวิธี เช่น การตกตะกอน หรือการปั่นเหวี่ยง เพื่อแยกเซลล์สาหร่ายออกจากอาหารเพาะเลี้ยง จากนั้นจึงนำไปผ่านกระบวนสกัดเป็นน้ำมันไบโอดีเซล สำหรับใช้งานในอุตสาหกรรมพลังงานและเชื้อเพลิงเป็นลำดับต่อไป ซึ่งมีต้นทุนสูงในการก่อสร้างรวมถึงต้องสูญเสียค่าไฟ และทรัพยากรคนในการดูแล

“นวัตกรรมดังกล่าว ถือเป็นสร้างมูลค่าเพิ่มแก่สาหร่ายขนาดเล็ก เพิ่มประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวที่รวดเร็ว ง่ายขึ้น และต้นทุนที่ต่ำลง ดังนั้นการผลิตน้ำมันจากสาหร่ายขนาดเล็ก ที่มีส่วนผสมของแป้งประจุบวก จึงถือเป็นอีกหนึ่งทางเลือกใหม่แก่ภาคอุตสาหกรรมไทย ในการขยายฐานวัตถุดิบการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อใช้ภายในประเทศและสร้างเม็ดเงินเข้าประเทศจากการส่งออก ส่วนแหล่งน้ำที่ผ่านการแยกเซลล์สาหร่ายออกแล้ว ยังสามารถนำกลับมาใช้เพาะเลี้ยงสาหร่ายต่อได้อีกครั้ง หรือสามารถปล่อยสู่แหล่งน้ำได้โดยไม่กระทบต่อสิ่งแวดล้อม” รศ.ดร.เทพปัญญากล่าว

นอกจากนี้ สาหร่ายที่ได้จากการเก็บเกี่ยว ยังสามารถนำมาสกัดให้เหลือเพียงสาหร่ายบริสุทธิ์ เพื่อขยายผลสู่ผลิตภัณฑ์อาหารเสริมเพื่อสุขภาพ เวชสำอาง อาหารคนหรืออาหารสัตว์ได้หลากรูปแบบ อาทิ ครีมหรือโลชั่นเพื่อบำรุงผิวกาย แป้งรองพื้น โดยที่ไม่ทิ้งสารเคมีตกค้าง หรือทำให้ผิวเกิดการระคายเคือง

ด้าน รศ.ดร.สมชาย ชคตระการ คณบดีคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มธ. กล่าวว่า คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มธ. มีนโยบายในการพัฒนาและบ่มเพาะนักวิทยาศาสตร์พันธุ์ใหม่ในยุค 4.0 สู่ “นักวิทย์คิดประกอบการ” ที่มีองค์ความรู้ มีกระบวนการคิดเชิงวิทยาศาสตร์ มีทักษะด้านการบริหารธุรกิจ และสามารถประยุกต์ใช้ความรู้เหล่านั้น ในการคิดสร้างสรรค์นวัตกรรมวิทยาศาสตร์ เพื่อแก้ปัญหาสังคมในมิติต่างๆ และขับเคลื่อนธุรกิจได้อย่างมีศักยภาพ ผ่านการส่งเสริมกระบวนการเรียนการสอนแบบบูรณาการของหลักสูตร SCI+BUSINESS

“หลักสูตรดังกล่าาวเน้นการเรียนรู้จริง-ปฏิบัติเป็น ทั้งในภาคทฤษฎีและปฏิบัติ สอดแทรกไปในทุกหลักสูตร ควบคู่ไปกับการเรียนรู้ในด้านบริหารธุรกิจ โดยได้รับความร่วมมือทั้งจากคณาจารย์ภายใน มธ. และหน่วยงานธุรกิจจากภาคเอกชน มาร่วมถ่ายทอดองค์ความรู้และเติมเต็มประสบการณ์ ทั้งนี้ เพื่อเป้าหมายเดียวกันในการผลิตบุคลากรคุณภาพ สู่การเป็นฟั่นเฟืองหนึ่งในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจให้เติบโตได้อย่างยั่งยืน” รศ.ดร.สมชายระบุ