รายงานประจำปี 2553 - National Center for Genetic Engineering and ...

ด้านพลังงานทดแทนและการใช้ประโยชน์ทรัพยากรชีวภาพไบโอเทคมุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนาและการถ่ายทอดเทคโนโลยี คือ เทคโนโลยีการบำบัดของเสียและการผลิตก๊าซชีวภาพการพัฒนาเทคโนโลยีกระบวนการผลิตไบโอเอทานอล และการพัฒนาเอนไซม์เพื่อการประยุกต์ใช้ในการแปรชีวมวลเป็นพลังงานและสิ่งแวดล้อมและสารเคมีเพิ่มมูลค่าพลังงานทดแทนเทคโนโลยีการบำบัดของเสียและการผลิตก๊าซชีวภาพไบโอเทค โดยศูนย์ความเป็นเลิศเฉพาะทางด้านการจัดการและใช้ประโยชน์จากของเสียอุตสาหกรรมการเกษตร และหน่วยปฏิบัติการวิจัยและพัฒนาวิศวกรรมชีวเคมีและโรงงานต้นแบบมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ได้ดำเนินงานวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีบำบัดของเสีย และการประยุกต์ใช้ประโยชน์ของก๊าซชีวภาพ และไบโอเอทานอล โดยมีความก้าวหน้าในการวิจัย ได้แก่ 1) การบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของเกลือโซเดียมคลอไรด์สูง (NaCl) โดยใช้ถังปฏิกรณ์บำบัดน้ำเสียไร้อากาศแบบลูกผสม พบว่าค่าความเข้มข้น NaCl ที่ระดับ 5 g/l (0.5%) ไม่มีผลยับยั้งการทำงานของจุลินทรีย์ในการบำบัดน้ำเสียจากกระบวนการผลิตแป้งมันสำปะหลังดัดแปร ซึ่งมีค่าความเข้มข้น NaCl 2-10 g/l(0.2-1.0%) ซึ่งอยู ่ระหว่างศึกษาเพื่อเพิ่มความสามารถในการบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้น NaCl สูงกว่า 5 g/l เนื่องจากน้ำเสียที่ปล่อยจากโรงงานมักมีความเข้มข้น NaCl ไม่คงที่ 2) การพัฒนาชุดตรวจวัดมลพิษสำหรับน้ำทิ้งของโรงงานอุตสาหกรรม (COD sensor) โดยได้พัฒนาหัววัดค่า COD สำหรับน้ำทิ้งของโรงงานอุตสาหกรรมที่สามารถเชื่อมต่อกับระบบออนไลน์ของกรมโรงงานอุตสาหกรรมและส่งข้อมูลได้ทุกๆ 30 นาที ซึ่งค่าที่วัดได้ของกระแสไฟฟ้าจะแปรผันตามค่า COD ของตัวอย่างน้ำที่ทำการตรวจวัด หัววัด CODที่พัฒนาขึ้นใช้เทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นในประเทศไทย จึงเพิ่มมูลค่าให้กับการพัฒนาระบบฝังตัวที่จะนำมาใช้ในการประมวลผลสัญญาณและคำนวณค่า COD จากเซนเซอร์พื้นฐานต่างๆ สามารถลดการนำเข้าเครื่องมือ แก้ปัญหาน้ำทิ้งในโรงงานอย่างยั่งยืน และช่วยให้สามารถรักษาขีดความสามารถในการแข่งขันของภาคอุตสาหกรรมไทยได้อย่างยั่งยืน ทั้งนี้ต้นแบบดังกล่าวได้ติดตั้งเพื่อทดสอบประสิทธิภาพในโรงงานอุตสาหกรรมฟอกย้อมและตกแต่งสิ่งทอการพัฒนาเอนไซม์จากจุลินทรีย์เพื่อแปรชีวมวลเป็นพลังงานทดแทน และสารเคมีเพิ่มมูลค่าพัฒนาเอนไซม์เพื่อแปรชีวมวลในกระบวนการผลิตไบโอเอทานอลจากชานอ้อย ด้วยเชื้อรา 2 ชนิดคือ Penicilliumchrysogenum BCC4504 และ Aspergillus flavus BCC7179 ในกระบวนการย่อยแป้งเป็นน้ำตาล และใช้ยีสต์ในกระบวนการหมักเพื่อผลิตเอทานอล โดยในกระบวนการผลิตแบบ 2 ขั้นตอนจะได้ปริมาณไบโอเอทานอล 0.35 กรัมเอทานอล/ลิตร/ชั่วโมง และกระบวนการผลิตแบบการย่อยและหมักแบบต่อเนื่องในขั้นตอนเดียวกันจะได้ 0.11 กรัมเอทานอล/ลิตร/ชั่วโมง ซึ่งใกล้เคียงกับการผลิตเอทานอลด้วยเอนไซม์ทางการค้า ซึ่งผลิตได้ในช่วง 0.03-0.57กรัมเอทานอล/ลิตร/ชั่วโมงพัฒนามัลติเอนไซม์ ซึ่งประกอบด้วยกิจกรรมของเอนไซม์กลุ่มย่อยโพลีแซคคาไรด์ที่ไม่ใช่แป้ง และเอนไซม์ย่อยแป้งดิบ จากสายพันธุ์ราในกลุ่ม Aspergillus ซึ่งเอนไซม์ดังกล่าวสามารถย่อยมันสำปะหลังเป็นน้ำตาลได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องใช้ความร้อน การศึกษาการใช้เอนไซม์เพื่อลดความหนืดและปริมาณของแข็งในกระบวนการหมักมันสำปะหลังแบบความเข้มข้นสูงในการผลิตเอทานอล และการศึกษาประสิทธิภาพในการใช้มัลติเอนไซม์บำบัดของเสียประเภทกากมันสำปะหลังเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและอัตราการผลิตก๊าชชีวภาพโดยกระบวนการย่อยแบบไม่ใช้อากาศ โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ได้เอนไซม์ต้นแบบที่มีศักยภาพสำหรับการประยุกต์ใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพต่อไป22 รายงานประจำาปี 2553