2050 น้ำมันจะได้มาจากธรรมชาติรอบตัว

ในอนาคตเราอาจต้องเผชิญกับภาวะขาดแคลนน้ำมันและถ่านหิน แหล่งทรัพยากรทางด้านพลังงานที่เหลืออยู่อาจอยู่ภายใต้การครอบครองของประเทศมหาอำนาจ แต่ไม่ต้องห่วงเพราะในอนาคตเราอาจจะไม่จำเป็นต้องพึ่งพาน้ำมันจากแหล่งธรรมชาติอีกต่อไป รวมทั้งแหล่งน้ำมันที่คุณใช้เป็นเชื้อเพลิงอาจผลิตมาจากขยะซึ่งครอบครัวของคุณเพิ่งโยนมันทิ้งเมื่อไม่กี่วันมานี้

หลายปีที่ผ่านมานักวิจัยเริ่มคุ้นเคยกับการผลิตเชื้อเพลิงจากพืชต่างๆ เช่น ข้าวสาลี อ้อย และข้าวโพด รัฐบาลของประเทศบราซิลเริ่มลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานที่เกี่ยวกับการพัฒนาพลังงานทางเลือกมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 1970 จนกระทั่งทุกวันนี้กว่า 90% ของรถยนต์ที่ผลิตขึ้นมาใหม่สามารถใช้เอทานอลที่ผลิตจากอ้อยเป็นเชื้อเพลิงหลักหรือนำมาใช้ร่วมกับเชื้อเพลิงชนิดอื่น แต่ด้วยจรรยาบรรณทางวิทยาศาสตร์ นักวิจัยจึงพยายามหลีกเลี่ยงการนำพืชที่ใช้เป็นอาหารมาผลิตเป็นเชื้อเพลิง

ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงหันมาให้ความสนใจกับแหล่งพลังงานรูปแบบอื่นที่มีอยู่มากมายในชีวิตประจำวัน นั่นก็คือ “ขยะ” พลังงานขยะข้อมูลจากโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติ (UNEP) ระบุว่า การทำเกษตรกรรมและกิจกรรมอันเกี่ยวข้องกับป่าไม้ทั่วโลกทำให้เกิดขยะประมาณ 140 พันล้านตัน/ปี ในส่วนของคนเมือง ธนาคารโลกระบุอีกว่า ในแต่ละวันสิ่งปฏิกูลจากบ้านเรือนซึ่งปล่อยออกมาจากประชากรแต่ละคนนั้นมีปริมาณมากถึง 1.2 กิโลกรัมโดยเฉลี่ย ถ้าเราจัดการกับขยะพวกนี้ด้วยวิธีที่ถูกต้องก็จะกลายเป็นอีกหนึ่งแหล่งพลังงานให้กับผู้ใช้รถได้ ธรรมชาติเองมีเอนไซม์อยู่หลายชนิดที่สามารถย่อยสลายขยะที่พวกเราสร้างขึ้นมาได้ตั้งแต่ฝักข้าวโพดไปจนถึงกล่องนมที่เราดื่มหมดแล้ว

นักวิทยาศาสตร์จากประเทศเดนมาร์กได้ร่วมมือกับบริษัทพลังงานดองเอนเนอร์จี (DONG Energy) ในการพัฒนาโรงงานต้นแบบซึ่งเลียนแบบกระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพที่เกิดขึ้นจริงในธรรมชาติ เอนไซม์เข้ากัดกินของเสียต่างๆ จนเหลือเพียงของเหลวสีน้ำตาลซึ่งเต็มไปด้วยพลังงานที่สามารถทำให้บริสุทธิ์เพื่อนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงต่อไปได้

ไมเคิล สคอฟ โยแฮนสัน วิศวกรอาวุโส ได้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมว่า การผลิตเชื้อเพลิงจากขยะในเชิงพาณิชย์จะเกิดขึ้นจริงภายใน 3 ปีนี้ โรงงานจะทำหน้าที่รับสิ่งปฏิกูลจากบ้านเรือนตามเมืองใหญ่ๆ และจัดการแปรรูปพวกมันให้กลายเป็นเชื้อเพลิงได้เกือบทั้งหมด

มหาวิทยาลัยออลบอร์กได้จำลองขั้นตอนการผลิตน้ำมันที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติในระดับเล็กๆ โรงงานจำลองนี้ทำงานด้วยกระบวนที่เรียกว่าไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟกชั่น (Hydrothermal Liquefaction, HTL) ซึ่งใช้น้ำอันเป็นผลพลอยได้จากการปรับสภาพชีวมวลมาเป็นปัจจัยหลักในการผลิต น้ำจะถูกต้มจนมีอุณหภูมิสูงถึง 400 องศา และเพิ่มความดันจนได้ 250350 บรรยากาศ (เทียบเท่ากับความดันที่ความลึก 3 กิโลเมตรจากระดับน้ำทะเล) ณ จุดนี้ของเหลวจะเข้าสู่สภาวะที่เรียกว่าสถานะวิกฤตยิ่งยวด (Supercritical State)

ภายใต้สภาวะดังกล่าว น้ำจะกลายเป็นสารที่ไวต่อการเกิดปฏิกิริยามากจนกลายเป็นตัวทำละลายชนิดรุนแรงที่สามารถละลายเนื้อไม้ ฟาง เมล็ดข้าว และแกลบ ซึ่งโดยปกติไม่สามารถละลายน้ำได้ เตาปฏิกรณ์จะย่อยสลายชีวมวลประเภทต่างๆ อย่างเต็มประสิทธิภาพจนพวกมันแตกสลายกลายเป็นหน่วยโครงสร้างทางเคมีขนาดเล็กอย่างคาร์บอนและไฮโดรเจน เมื่อเทียบกับการย่อยสลายด้วยวิธีการอื่นแล้ว การย่อยสลายชีวมวลด้วยวิธีการนี้จะให้ผลเป็นน้ำมันดิบในปริมาณมากกว่าพลังงานประเภทอื่น ไม่ว่าจะใช้ชีวมวลชนิดใดก็ตาม nเอนไซม์จากอึม้ารีดน้ำมันจากต้นไม้เป็นการยากที่จะเปลี่ยนไม้ให้กลายเป็นเชื้อเพลิงเหลวได้ เนื่องจากมันมีเซลลูโลสอยู่เป็นจำนวนมากซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการย่อยสลาย แต่ มิเชล โอมาลลีย์ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียในสหรัฐอเมริกา อาจชี้ทางออกให้ปัญหานี้โดยใช้เชื้อราที่พบในมูลของม้า เชื้อราที่ว่านี้มีเอนไซม์ที่ย่อยสลายเซลลูโลสให้กลายเป็นคาร์โบไฮเดรตซึ่งสามารถเปลี่ยนให้เป็นเชื้อเพลิงได้ในขั้นต่อไป งานวิจัยทำนองเดียวกันนี้เกิดขึ้นจากกลุ่มนักวิทยาศาสตร์อีกฟากฝั่งในประเทศออสเตรียซึ่งได้ดัดแปลงพันธุกรรมเชื้อราที่กัดกินเนื้อไม้จนเอนไซม์ของมันสามารถเปลี่ยนขี้เลื่อยให้กลายเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพได้