อาจารย์สร้างไบโอพลาสติกจากตะกอนน้ำเสีย

กลุ่ม นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยไซง่อนแยกจุลินทรีย์ 2 สายพันธุ์ที่พบในตะกอนโรงงานกระดาษเพื่อสร้างไบโอพลาสติก

งานวิจัยนี้ดำเนินการโดย ดร. โฮ กี กวาง มิญ อาจารย์คณะสิ่งแวดล้อม และคณะอีก 10 คน ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2563 โดยมีเป้าหมายเพื่อผลิตไบโอพลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้ภายใน 30 วัน นอกจากนี้ โครงการยังมุ่งเป้าไปที่การนำขยะกลับมาใช้ใหม่เป็นวัตถุดิบที่มีประโยชน์ตามแบบจำลอง เศรษฐกิจ หมุนเวียน

ดร. มิญ ระบุว่า น้ำเสีย (รวมถึงตะกอน) จากโรงงานกระดาษ อาหารทะเล น้ำตาล ฯลฯ มีสารอินทรีย์อยู่เป็นจำนวนมาก แม้ว่าสภาพแวดล้อมของน้ำเสียนี้จะค่อนข้างรุนแรงและมีสารพิษจำนวนมาก แต่จุลินทรีย์สามารถปรับตัวเข้ากับกลไกการสังเคราะห์และสะสมพอลิเมอร์ชนิดหนึ่ง (ไบโอพลาสติก) ในร่างกายได้อย่างสมบูรณ์

ทีมวิจัยได้ใช้ตัวอย่างน้ำและตะกอนจากโรงงานกระดาษแห่งหนึ่งใน เตี่ยนซาง เพื่อวิเคราะห์จุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อม โดยใช้วิธีการแยก ระบุ และกำจัดแบคทีเรียที่สามารถแพร่โรคได้ ทีมวิจัยค้นพบจุลินทรีย์มากกว่า 100 สายพันธุ์ที่สามารถสร้างไบโอพลาสติกได้

จากการวิเคราะห์ลักษณะทางชีวภาพ ทีมงานได้ประเมินแบคทีเรียสองสายพันธุ์ ได้แก่ Bacillus pumilus (NMG5) และ Bacillus megaterium (BP5) ว่ามีประสิทธิภาพในการสร้างพลาสติกที่ดีที่สุด “ในบรรดาแบคทีเรียสายพันธุ์ที่เราแยกได้ ยังมีอีกหลายสายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า” ดร. มินห์ กล่าว ผลการวิจัยในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียทั้งสองสายพันธุ์นี้มีอัตรา 40% ของมวลแห้งสะสมเป็นไบโอพลาสติก

การทดสอบความสามารถของพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (สีขาว) ในสิ่งแวดล้อม ภาพ: NVCC — การทดสอบความสามารถของพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (สีขาว) ในสิ่งแวดล้อม ภาพ: *NVCC*

โรงงานกระดาษในเมืองเตี่ยนซางมีกำลังการบำบัดน้ำเสียประมาณ 30,000 ลูกบาศก์เมตรต่อวันและคืน ซึ่ง 30% เป็นตะกอน หรือประมาณ 10,000 ลูกบาศก์เมตร ทีมวิจัยคำนวณว่าในทางทฤษฎีสามารถผลิตไบโอพลาสติกได้ประมาณ 40 ตันจากจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตาม ดร. มินห์ กล่าวว่ากรณีที่ปริมาณไบโอพลาสติกเพียงครึ่งหนึ่งของปริมาณที่คำนวณได้ทางทฤษฎีก็ถือเป็นสัดส่วนที่สูงมากเช่นกัน

จากการวิเคราะห์พบว่ามีจุลินทรีย์อยู่ในตะกอนน้ำเสียของโรงงาน และนำอาหารจากสารอินทรีย์ในสิ่งแวดล้อมมาใช้ ทำให้มีความสามารถในการทำความสะอาดน้ำได้ ด้วยเหตุนี้ กลุ่มวิจัยจึงเสนอว่าสามารถพัฒนาเป็นบล็อกตะกอนเร่ง (activated sludge block) ที่สามารถผลิตไบโอพลาสติกและบำบัดน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ในการผลิตไบโอพลาสติก จำเป็นต้องใช้วิธีการทางเคมีหรือทางกายภาพเพื่อสลายผนังเซลล์ของจุลินทรีย์ ซึ่งโดยทั่วไปมักประกอบด้วยพอลิแซ็กคาไรด์ จากนั้นจึงใช้ตัวทำละลายตกตะกอนเพื่อให้ได้ไบโอพลาสติก พลาสติกชนิดนี้เมื่ออยู่ในสิ่งแวดล้อมจะเป็นแหล่งอาหารของจุลินทรีย์โดยรอบ จึงย่อยสลายได้อย่างรวดเร็ว

ทีมวิจัยประสานงานกับโรงงานกระดาษเพื่อเก็บตัวอย่างน้ำและตะกอนเพื่อใช้ในการวิจัย ภาพ: NVCC — ทีมวิจัยประสานงานกับโรงงานกระดาษเพื่อเก็บตัวอย่างน้ำและตะกอนเพื่อใช้ในการวิจัย ภาพ: *NVCC*

คุณเจือง มินห์ ทรี ผู้อำนวยการบริษัท SG Workspace ซึ่งเป็นบริษัทที่เชี่ยวชาญด้านการลงทุนด้านสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาอย่างยั่งยืน กล่าวว่า การใช้จุลินทรีย์ในการผลิตไบโอพลาสติกและบำบัดน้ำเสียได้รับการวิจัยจากประเทศพัฒนาแล้วหลายประเทศ และบางประเทศได้นำไปประยุกต์ใช้ในระดับอุตสาหกรรม ในประเทศเวียดนาม มีการศึกษาเกี่ยวกับไบโอพลาสติกที่ช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อม เกษตรกรรม และ...

คุณตรี กล่าวว่า แนวโน้มการรีไซเคิลผลิตภัณฑ์เพื่อช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อมจะได้รับความนิยมมากขึ้นในอีก 5-10 ปีข้างหน้า อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์รีไซเคิลจากขยะเพื่อให้ได้รับความนิยมและสามารถแข่งขันในตลาดได้ จำเป็นต้องตอบโจทย์ความต้องการด้านคุณภาพและราคาเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์แบบดั้งเดิม เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ ผลิตภัณฑ์ไบโอพลาสติกจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงคุณภาพให้เหมาะสม และสร้างการผลิตขนาดใหญ่เพื่อลดต้นทุน ขณะเดียวกัน นโยบายภาครัฐจำเป็นต้องกำหนดเงื่อนไขบังคับเพื่อจำกัดการใช้ถุงพลาสติกแบบดั้งเดิม เพื่อสร้างเงื่อนไขให้ผลิตภัณฑ์ไบโอพลาสติกสามารถเจาะตลาดได้มากขึ้น

“ด้วยโครงการของกลุ่มเรา เราจะยังคงมีส่วนร่วมในขั้นตอนการทดลองในระดับห้องปฏิบัติการเพื่อประเมินและประสานงานกับธุรกิจต่างๆ เพื่อสร้างกระบวนการผลิตนำร่องและเรียกร้องการลงทุนเพื่อให้ผลิตภัณฑ์สามารถออกสู่ตลาดได้ในเร็วๆ นี้” คุณตรีกล่าว

ฮาอัน

ลิงค์ที่มา