การวัดค่าการดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

การวัดค่าการดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของสาหร่ายขนาดเล็กเป็นขั้นตอนที่สำคัญในการประเมินประสิทธิภาพของสาหร่ายในการลดปริมาณ CO2 ในบรรยากาศ มีวิธีการหลายวิธีที่ใช้ในการวัดค่าการดูดซับ CO2 ดังนี้:

-การวัดการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้น CO2 วิธีการนี้ใช้เครื่องมือวัดความเข้มข้นของ CO2 ในบรรยากาศหรือในน้ำที่สาหร่ายเจริญเติบโต การวัดความเข้มข้น CO2 ก่อนและหลังการเจริญเติบโตของสาหร่ายจะช่วยให้สามารถคำนวณปริมาณ CO2 ที่ถูกดูดซับได้

-การวัดการผลิตออกซิเจน การวัดปริมาณออกซิเจนที่ผลิตโดยสาหร่ายในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ในการวัดค่าการดูดซับ CO2 ได้ เนื่องจากการผลิตออกซิเจนเป็นผลพลอยได้จากการใช้ CO2 ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

-การวัดการเจริญเติบโตของสาหร่าย การวัดการเจริญเติบโตของสาหร่ายในรูปของน้ำหนักแห้ง (Dry Weight) หรือปริมาณชีวมวลที่เพิ่มขึ้นสามารถใช้ในการประเมินปริมาณ CO2 ที่ถูกดูดซับได้ เนื่องจากการเจริญเติบโตของสาหร่ายสัมพันธ์กับการใช้ CO2 ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

-การใช้เครื่องมือวิเคราะห์ก๊าซ เครื่องมือวิเคราะห์ก๊าซ เช่น เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอินฟราเรด (Infrared Gas Analyzer) สามารถใช้ในการวัดความเข้มข้นของ CO2 ในบรรยากาศหรือในน้ำที่สาหร่ายเจริญเติบโตได้อย่างแม่นยำ เครื่องมือเหล่านี้สามารถให้ข้อมูลที่ละเอียดเกี่ยวกับการดูดซับ CO2 ของสาหร่าย

การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม

การใช้สาหร่ายขนาดเล็กในการดูดซับ CO2 มีการประยุกต์ใช้ในหลายอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมพลังงาน อุตสาหกรรมอาหาร และอุตสาหกรรมเคมี ในอุตสาหกรรมพลังงาน สาหร่ายขนาดเล็กสามารถใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีความยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจากสาหร่ายขนาดเล็กมีความสามารถในการเผาไหม้ที่ดีและมีปริมาณการปล่อย CO2 ต่ำเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิล

ในอุตสาหกรรมอาหาร สาหร่ายขนาดเล็กสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตอาหารสัตว์และผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง สาหร่ายขนาดเล็กมีโปรตีน วิตามิน และแร่ธาตุที่สำคัญต่อการเจริญเติบโตและสุขภาพของสัตว์ นอกจากนี้ยังมีสารต้านอนุมูลอิสระที่ช่วยในการป้องกันโรคและเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน

ในอุตสาหกรรมเคมี สาหร่ายขนาดเล็กสามารถใช้ในการผลิตสารเคมีที่มีมูลค่าสูง เช่น กรดไขมัน โพลีแซคคาไรด์ และสารประกอบฟีนอลิก สารเคมีเหล่านี้มีการใช้ในหลายอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง และอุตสาหกรรมอาหาร

การวิจัยและพัฒนา

การวิจัยและพัฒนาในด้านการใช้สาหร่ายขนาดเล็กเพื่อการดูดซับ CO2 ยังคงดำเนินต่อไปอย่างต่อเนื่อง นักวิจัยกำลังศึกษาวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับ CO2 ของสาหร่ายขนาดเล็ก โดยการปรับปรุงสายพันธุ์สาหร่าย การปรับปรุงสภาพแวดล้อมในการเจริญเติบโต และการใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ ในการเพิ่มประสิทธิภาพในการสังเคราะห์แสง

นอกจากนี้ยังมีการศึกษาการใช้สาหร่ายขนาดเล็กในการดูดซับ CO2 จากแหล่งกำเนิดที่มีความเข้มข้นของ CO2 สูง เช่น โรงไฟฟ้าและโรงงานอุตสาหกรรม การใช้สาหร่ายขนาดเล็กในการดูดซับ CO2 จากแหล่งกำเนิดเหล่านี้สามารถช่วยลดปริมาณ CO2 ที่ปล่อยออกสู่บรรยากาศและช่วยลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

สรุป

การใช้สาหร่ายขนาดเล็กเพื่อการดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นวิธีการที่มีศักยภาพในการลดปริมาณ CO2 ในบรรยากาศและช่วยลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การวิจัยและพัฒนาในด้านนี้ยังคงดำเนินต่อไปเพื่อหาวิธีการที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนในการใช้สาหร่ายขนาดเล็กในการดูดซับ CO2 และการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ

การใช้สาหร่ายขนาดเล็กในการดูด CO2 ไม่เพียงแต่ช่วยลดปริมาณ CO2 ในบรรยากาศ แต่ยังมีประโยชน์ในด้านอื่นๆ เช่น การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ การผลิตอาหารสัตว์ และการผลิตสารเคมีที่มีมูลค่าสูง การวิจัยและพัฒนาในด้านนี้ยังคงมีความสำคัญและมีศักยภาพในการสร้างผลกระทบที่ดีต่อสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจในอนาคต

เอกสารอ้างอิง :

Battisti, D. S., & Naylor, R. L. (2009). Historical warnings of future food insecurity with unprecedented seasonal heat. Science, 323(5911), 240-244. https://doi.org/10.1126/science.1164363

Encyclopedia MDPI. (2021). Microalgae in global CO2 sequestration. Retrieved from https://encyclopedia.pub/entry/16977

Hill, R., et al. (2006). Photosynthesis: The conversion of light energy to chemical energy. Annual Review of Plant Biology, 57(1), 1-28. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.57.032905.105438

Karimi, K., et al. (2022). Role of microalgae in global CO2 sequestration: Physiological mechanisms and applications. Sustainability, 13(23), 13061. https://doi.org/10.3390/su132313061

Lewis, N. S., & Nocera, D. G. (2006). Powering the planet: Chemical challenges in solar energy utilization. Proceedings of the National Academy of Sciences, 103(43), 15729-15735. https://doi.org/10.1073/pnas.0603395103

Olabi, A. G., et al. (2023). Mapping the field of microalgae CO2 sequestration: A bibliometric analysis. Environmental Science and Pollution Research, 30(6), 27850-27865. https://doi.org/10.1007/s11356-023-27850-0

Sayre, R. (2010). Microalgae: The potential for carbon capture. BioScience, 60(9), 722-727. https://doi.org/10.1525/bio.2010.60.9.9

Schiermeier, Q., et al. (2008). Energy alternatives: Electricity without carbon. Nature, 454(7206), 816-823. https://doi.org/10.1038/454816a

Tripathi, S., Choudhary, S., Meena, A., & Poluri, K. M. (2023). Carbon capture, storage, and usage with microalgae: A review. Environmental Chemistry Letters, 21(5), 2085-2128. https://doi.org/10.1007/s10311-023-01609-y

Zhu, X. G., Long, S. P., & Ort, D. R. (2008). What is the maximum efficiency with which photosynthesis can convert solar energy into biomass? Current Opinion in Biotechnology, 19(2), 153-159. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2008.02.004

Tripathi, S., Choudhary, S., Meena, A., & Poluri, K. M. (2023). Carbon capture, storage, and usage with microalgae: A review. Environmental Chemistry Letters, 21(5), 2085-2128. https://doi.org/10.1007/s10311-023-01609-y

Zhu, X. G., Long, S. P., & Ort, D. R. (2008). What is the maximum efficiency with which photosynthesis can convert solar energy into biomass? Current Opinion in Biotechnology, 19(2), 153-159. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2008.02.004

ณัฐพล วชิรโรจน์

ศูนย์ความหลากหลายทางชีวภาพชีวภาพ

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)