Biorefinery Industry โซลูชันที่ยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ สู่โอกาสในการสร้างธุรกิจใหม่ของผู้ประกอบการไทย

เมื่อวันที่ 10 กันยายน 2566 #EECi ได้ร่วมเสวนาในงาน LAB SUMMIT โดยได้มีการบรรยายในหัวข้อ “อุตสาหกรรมไบโอรีไฟเนอรี่ จากห้องปฎิบัติการสู่การสร้างการเติบโตทางเศรษฐกิจ” โดยมีตัวแทนในการเสวนา 3 ท่านคือ รองศาสตราจารย์ ดร.ประเสริฐ ภวสันต์ (ที่ปรึกษาด้านวิชาการ บริษัท ไทยรุ่งเรืองอุตสาหกรรม จำกัด) ดร.ญาติกา สมร่าง (ผู้ช่วยผู้จัดการ ฝ่ายความร่วมมืออุตสาหกรรม EECi) และ ดร.ปิติชน กล่อมจิต (วิศวกรอาวุโส ผ่ายพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน EECi)

ซึ่งเทคโนโลยี #Biorefinery เป็นหนึ่งทางออกที่เข้ามาช่วยในการจัดการกับความท้าทายของความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อมและการเติบโตทางเศรษฐกิจ เทคโนโลยี Biorefinery เป็นการแปรรูปชีวมวลด้วยกระบวนการทางกายภาพ เคมี และ/หรือชีวภาพ ให้เป็นผลิตภัณฑ์ฐานชีวภาพ (Bio-based Product) ที่มีมูลค่าและคุณค่า อาทิ อาหารเสริมสุขภาพ เครื่องสำอางและยา รวมถึงเชื้อเพลิงชีวภาพ เคมีชีวภาพและพลาสติกชีวภาพ

Biorefinery ยังมีส่วนช่วยในการจัดการของเสียอย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร และวัตถุดิบชีวมวลอื่น ๆ ที่เคยถูกทิ้งเป็นขยะอินทรีย์และปล่อยก๊าซมีเทนซึ่งผลกระทบโดยตรงต่อสิ่งแวดล้อม แนวทางนี้ยังสอดคล้องกับหลักการของเศรษฐกิจหมุนเวียนเรื่องการส่งเสริมการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืน

ดร.ญาติกา กล่าวถึงภาพรวมของอุตสาหกรรมว่า ประเทศไทยมีความได้เปรียบจากการเป็นประเทศเกษตรกรรม มีผลผลิตทางการเกษตรหลากหลายชนิด เช่น ข้าว น้ำตาล มันสำปะหลัง ยางพารา และปาล์มน้ำมัน จึงทำให้มีการแปรรูปผลผลิตทางการเกษตรจำนวนมาก และมีกากหรือผลผลิตเหลือใช้ทางการเกษตรที่เป็น By-product มากมาย

ยกตัวอย่าง โรงงานน้ำตาล ซึ่งอ้อยเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิต และมีผลพลอยได้ คือ โมลาสและชานอ้อย จากเดิมที่โรงงานจะนำชานอ้อยที่เหลือไปเผาเพื่อผลิตเป็นพลังงานใช้ในโรงงานน้ำตาลเอง แต่หากมีการนำเทคโนโลยีด้านไบโอรีไฟเนอรีมาใช้ ส่วนที่เป็นชานอ้อยสามารถเพิ่มมูลค่าได้มากกว่าการเป็นพลังงานให้กับโรงงานน้ำตาล นั่นคือ การนำชานอ้อยมาผ่านกระบวนการไบโอรีไฟเนอรี เพื่อแยกองค์ประกอบเป็นเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน แล้วนำมาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ฐานชีวภาพ มูลค่าสูงที่นำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลากหลาย อาทิ เคมีชีวภาพที่ใช้ในชีวิตประจำวัน อาหาร เครื่องสำอาง เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม การที่เราจะสามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์ฐานชีวภาพมูลค่าสูงได้นั้น ต้องผ่านกระบวนการพัฒนาหลายขั้นตอน ตั้งแต่การพัฒนาเชื้อจุลินทรีย์ที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการผลิต การหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตในห้องปฏิบัติการ การขยายขนาดกระบวนการ และสุดท้ายคือการผลิตเพื่อขายจริง

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขั้นตอนการขยายขนาดกระบวนการผลิต (scale-up) ซึ่งเป็นกระบวนการในการทำให้ผลิตภัณฑ์จากห้องทดลองสามารถขยายขนาดสู่การผลิตในเชิงพาณิชย์ได้ ในกระบวนการนี้ต้องอาศัยการลงทุนในรูปแบบของเงิน ในการสร้างโรงงานต้นแบบ การพัฒนาคนที่เป็นผู้เชี่ยวชาญในการขยายขนาดการผลิต และเวลาในการก่อสร้างโรงงานต้นแบบ (Pilot Plant) ซึ่งในประเทศไทยปัจจุบันมีโรงงานต้นแบบไบโอรีไฟเนอรีที่เปิดให้ภาคเอกชนเข้าไปใช้งานได้เพียง 10 แห่งเท่านั้น ทั้งโดยส่วนใหญ่ยังไม่รองรับมาตรฐาน GMP จึงไม่สามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารและยาได้ และยังไม่มีกระบวนการแยกผลิตภัณฑ์ปลายน้ำ (downstream processing) ที่จะรองรับการพัฒนากระบวนการผลิตจนถึงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย (finished products) เพื่อประเมินความเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีและทางเศรษฐศาสตร์หรือเพื่อผลิตสำหรับทดลองตลาด ถือเป็นข้อจำกัดสำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ของผู้ประกอบการไทย

เพื่อปิดช่องว่างและแก้ปัญหาการพัฒนาอุตสาหกรรมฐานชีวภาพของประเทศ EECi จึงได้จัดตั้ง “โรงงานต้นแบบไบโอรีไฟเนอรีเพื่อการขยายขนาด” ที่ออกแบบโดยยึดหลัก MULTIPURPOSE คือ

• MULTI Raw materials สามารถรองรับชีวมวลที่หลากหลาย ไม่ว่าจะมาจากภาคการเกษตรโดยตรง หรือมาจากอุตสาหกรรมการเกษตร
• MULTI Processes โรงงานต้นแบบแห่งนี้มี Module เพื่อรองรับชีวมวลทั้งหมด ซึ่งประกอบด้วย 4 ส่วนหลัก คือ ส่วนการแยกองค์ประกอบของชีวมวล ส่วนการหมักซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของโรงงานต้นแบบแห่งนี้ ส่วนการทำปฏิกิริยา (Green Chemistry) และส่วนของเก็บเกี่ยวผลิตภัณฑ์หรือทำให้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์เพื่อเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้าย

MULTI Products รองรับการผลิตผลิตภัณฑ์ฐานชีวภาพได้ครอบคลุมตั้งแต่ ผลิตภัณฑ์เคมีชีวภาพ (Biochemicals) และสารชีวภาพที่ให้คุณสมบัติพิเศษ (Biospecialties) ไปจนถึงผลิตภัณฑ์ประเภทอาหาร หรือเวชสำอาง ได้แก่ สารที่ให้ประโยชน์เชิงหน้าที่ (Functional ingredients) อาหารเสริมสุขภาพ (Nutraceuticals and functional foods)

รองศาสตราจารย์ ดร.ประเสริฐ ได้พูดในประเด็นของประโยชน์เชิงเศรษฐกิจของ Biorefinery ว่า ในปัจจุบันมีการนำกากอ้อย หรือ Biomass อื่นๆ มาใช้เป็นพลังงานในโรงงานน้อยลง บริษัทที่มีเศษ Biomass จำนวนมากจึงมองหาทางออกในการใช้ประโยชน์จาก Biomass เหล่านี้เพื่อสร้างเป็น Value-added Products

อย่างไรก็ตาม การที่จะพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่เองทั้งหมดภายในองค์กรนั้นเป็นเรื่องที่ทำได้ยาก เพราะต้องลงทุนทั้งเครื่องมือเครื่องจักร ผู้เชี่ยวชาญ และเวลา ดังนั้นการทำงานร่วมกับหน่วยงานที่มีความพร้อม มีเทคโนโลยี และผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางจึงเป็นทางเลือกที่ดีในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ผ่านความร่วมมือ

ดร.ปิติชน ได้ให้ข้อมูลรายละเอียดของ “โรงงานต้นแบบไบโอรีไฟเนอรี” ของ EECi ว่า ได้ออกแบบมาเพื่อรองรับผู้ประกอบการในวงกว้าง จึงมีความยืดหยุ่นและรองรับความต้องการที่หลากหลาย มี Fermenter ขนาดใหญ่สูงสุดถึง 15,000 ลิตร มีกระบวนปลายน้ำเพื่อที่จะพัฒนากระบวนการจนได้เป็นผลิตภัณฑ์สุดท้าย (Downstream Process) ไปจนถึง Packaging Unit นอกจากนี้ยังมีวิศวกร และผู้เชี่ยวชาญให้คำปรึกษาตลอดกระบวนการ Scale-up ผลิตภัณฑ์ ไปจนถึงสนับสนุนการขึ้นทะเบียนผลิตภัณฑ์ให้สามารถออกสู่ตลาดได้ โดยคาดว่าโรงงานต้นแบบไบโอรีไฟเนอรี จะพร้อมเปิดให้บริการในช่วงกลางปี 2568 นี้

Biorefinery จะมีส่วนช่วยในการฟื้นตัวทางเศรษฐกิจโดยการกระจายแหล่งรายได้สําหรับเกษตรกรและอุตสาหกรรม เกษตรกรสามารถสร้างรายได้เพิ่มเติมโดยการจัดหาวัตถุดิบชีวมวล ในขณะที่อุตสาหกรรมสามารถผลิตและจําหน่ายผลิตภัณฑ์ชีวภาพได้

ความมั่นคงและความเป็นอิสระด้านพลังงานเป็นอีกหนึ่งประโยชน์ที่ Biorefinery มีส่วนช่วย โดยการลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งปัจจุบันมีความผันผวนของราคาและความตึงเครียดทางภูมิรัฐศาสตร์ หากเราสามารถผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพและพลังงานชีวภาพในท้องถิ่น ประเทศจะสามารถเพิ่มความเป็นอิสระด้านพลังงาน ซึ่งนําไปสู่การจัดหาพลังงานที่มั่นคงและปลอดภัยยิ่งขึ้น ในทางกลับกันสิ่งนี้สามารถส่งผลกระทบในเชิงบวกต่อเศรษฐกิจของประเทศและลดการนำเข้าสินค้าจากต่างประเทศ

ผู้ที่สนใจสามารถดาวน์โหลดเอกสารการบรรยายได้ที่นี่