สาหร่าย(อาหารและพลังสะอาด)จากทะเล
พลเมืองโลกเพิ่มขึ้นไม่หยุด ทีการคาดการณ์ว่าตัวเลขจะจะพุ่งจาก 8พันล้านไปถึง 9.8พันล้านในเวลาอีกเพียง30 ปี ปริมาณอาหารที่เราผลิตได้ในปัจจุบัน เพื่อเลี้ยงดูปากท้องของพลเมืองโลกเริ่มจะไม่เพียงพออีกต่อไป เนื่องจากธรรมชาติเริ่มมีปัญหา การจัดการหมุนเวียนนำกลับทรัพยากรเพื่อตอบสนองการบริโภคที่โตไม่หยุด มีความพยายามพัฒนาเทคโนโลยี่ ไม่ว่าจะเป็นการทำฟาร์มปศุสัตว์เพื่อผลิตเนื้อสัตว์ หรือการทำประมงแบบยั่งยืน เพื่อจับสัตว์น้ำทางทะเลอย่างรับผิดชอบ แต่นับวันปริมาณก็ยังลดน้อยถอยลงทุกวัน หรือการพยายามเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ทดแทนการจับจากธรรมชาติโดยตรง แต่ก็ยังดูเหมือน(อาจ)ไม่เพียงพอจะสร้างแหล่งโปรตีนที่ยั่งยืนถาวรให้เราได้ มีการคาดการณ์จากผู้เชี่ยวชาญว่ามนุษย์ต้องหาทางเพิ่มผลผลิตอาหารให้ได้อีกอย่างน้อย 50% ภายใน 2050 ถึงจะเพียงพอ !
แต่เชื่อไหม มันมีทางออกที่น่าสนใจและก็มีความเป็นไปได้สูงที่จะทั้งทดแทนแหล่งอาหาร และยังเป็นตัวช่วยสร้างแหล่งพลังงานทางเลือก จาก สาหร่ายทะเล … พืชชั้นต่ำที่ไม่มีแม้ระบบท่อลำเลียงอาหารจากรากสู่ลำต้นและใบแบบพืชชั้นสูงอื่นๆ อยู่ในตระกูลต่ำกว่าหญ้าทะเลเสียอีก สาหร่ายมีกลไกนำสารอาหารโดยใช้วิธีดูดซับน้ำและแร่ธาตุจากน้ำทะเลสู่เซลล์โดยตรง และเนื่องจากพืชกลุ่มนี้ไม่มีดอกและผล มันใช้วิธีขยายพันธุ์ด้วยการสร้างสปอร์และแบ่งตัว สาหร่ายทะเลมีมากมายหลายแบบ ตั้งแต่แบบขนาดเล็กมากจนมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น จนถึงชนิดที่เป็นต้นดูคล้ายพืชชั้นสูง
สาหร่าย (algae)
สาหร่าย (Algae) ดูจะเป็นพืชเศรฐกิจตัวใหม่ ใหญ่มากจนตอนนี้ประเทศออสเตรเลีย นำโดย Marine Bioproducts Cooperative Research Centre (MB-CRC) จับมือกับหน่วยงานวิจัย 11 แห่ง 3 มลรัฐ และอีกหลายสิบองค์กรเอกชน ระดมทุนกว่า $270 ล้านเหรียญทำโครงการระยะยาว เพื่อร่วมกันวิจัยพัฒนาต่อยอด จะสร้างตลาดสินค้าชีวผลิตภัณฑ์ (Bioproducts ) ต่างๆจากการนำสาหร่ายทะเล ทั้ง สาหร่ายมาโคร และสาหร่ายไมโคร ที่มาจากทะเลออสเตรเลีย
ออสเตรเลียเป็นทวีปที่ล้อมรอบด้วยทะเลและมหาสมุทรในทุกด้าน มีแผ่นดินกว้างใหญ่ภายในที่เป็นแหล่งน้ำจืดขนาดใหญ่ เป็นต้นกำเนิดของแม่น้ำมากมาย ซึ่งต่างไหลออกสู่ทะเล นำพาธาตุอาหารจำนวนมหาศาลออกสู่ทะเลและมหาสมุทร เป็นทั้งแหล่วอาหารอันอุดมสมบูรณ์ของสาหร่าย มีปริมาณแสงแดดสาดส่องปริมาณมากเป็นอันดับต้นของโลก ( ที่จริงได้รับแสงแดดมากที่สุดในโลก ) เป็นปัจจัยสนับสนุนทั้งหมดนี้ ทำให้การทำฟาร์มเพาะเลี้ยงสาหร่าย และอุตสาหกรรมต่อเนื่องเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์สาหร่ายคุณภาพมีความมั่นคงด้านวัตถุดิบทั้งในเชิงปริมาณและคุณภาพ มีความได้เปรียบเป็นอย่างมาก
สารสกัดสำคัญอย่าง โอเมก้า-3 และโอเมก้า-6 ที่พบมากจากการที่ส่วนประกอบกว่าครึ่งของสาหร่ายคือ น้ำมัน Oil และสารต้านอนุมูลอิสระหลายตัว สามารถนำไปสร้างเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มค่าได้คลอบคลุมประเภทสินค้าหลากหลายประเภท มีการใช้ประโยชน์ทั้งในกลุ่มเวชภัณฑ์ กลุ่มอาหารเสริม เครื่องสำอาง และตัวโปรตีนที่สกัดจากสาหร่ายยังนำไปเป็นเป็นวัตุดิบสำหรับ plant-based meat ผลิตเนื้อสัตว์เทียมได้ด้วย หรือมีแม้กระทั่งการไปพัฒนาเป็นนวัตกรรมด้านอาหารสัตว์(สะอาด) clean animal feeds ที่ช่วยลดก๊าซมีเทนได้กว่า 80% จากกการทำไร่ปศุสัตว์ (ตัวปัญหาใหญ่ของก๊าซเรือนกระจกในออสเตรเลีย)
โดยประเมินกันว่าจะมูลค่าตลาดโดยรวมมีโอกาสขยายตัวเติบมีมูลค่าสูงถึงได้ 780,000 ล้านเหรียญต่อปี (ในปี 2035) แถมผลผลิตที่เกิดขึ้น สร้างการเติบโตทางเศรฐกิจได้ โดยยังรักษาดุลการปล่อยก็าซเรือนกระจกให้อยู่ในระดับที่ควบคุมได้อีกด้วย
หมายเหตู ประเมินกันว่าสาหร่ายทะเลที่มีอยู่ในโลกเป็นแหล่งผลิดอ๊อกซิเจน Oxygen มากถึง 50% ของปริมาณทั้งหมดที่เกิดขึ้นในโลกทีเดียว และมันยังเป็นตัวกักเก็บก็าซ Carbon Dioxide สำคัญ จากการที่สาหร่าย ใช้ก๊าซ CO2 โดยเฉลี่ย 2 ส่วนเพื่อไปสร้างชีวมวลของตัวมัน 1 ส่วน หรือในอัตราถึง 2:1
สาหร่ายเป็นสิ่งมีชีวิตที่ทรหดมาก ว่ากันที่จริงสาหร่ายก็เป็นจุลินทรีย์ประเภทหนึ่งที่ใช้พลังงานจากการสังเคราะห์แสงแดด และนำ คาร์บอนไดออกไซด์และแร่ธาตุที่อยู่ในทะเลหรือแหล่งน้ำมาเป็นองค์ประกอบในการดำรงชีวิตและขยายพันธ์ มันเจริญเติบโตแทบจะได้ในน้ำทุกชนิด และขยายตัวได้รวดเร็วอบ่งเหลือเชื่อ ทั้งในแม่น้ำ ทะเลสาบ บ่อน้ำขัง มหาสมุทร หรือแม้กระทั่งในน้ำเสีย และมันสามารถทนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสูงหรือต่ำ ค่าความเป็นกรดด่าง (พีเอส) สูงต่ำ ได้ในช่วงที่กว้างมาก สามารถอยู่ในที่มีความเค็มจัด อยู่ได้ในที่มีแสงแดดน้อยหรือมากก็ไม่มีปัญหา เติบโตด้วยตัวเอง หรือแบบ symbiosis กับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ
เราแบ่งสามารถออกได้เป็น 2 ประเภท สาหร่ายมาโคร ( macroalgae e.g. seaweed, kelps ) เป็นสาหร่ายที่เราพบเห็นได้ทั่วไปในทะเลทั้งบริเวณชายฝั่ง และกลางมหาสมุทร ลักษณะภายนอกก็เหมือนพืชพรรณทั่วไป มีกายภาพรูปลักษณ์เป็นใบยาว บางชนิดความยาวได้ถึง 30 เมตรจากพื้นทะเล และสาหร่ายไมโคร ( microalgae e.g. single-celled photosynthetic organisms ) สาหร่ายขนาดจิ๋ว จุลชีพเซลล์เดี่ยว มีรงควัตถุสีเขียวสามารถสังเคราะห์แสงได้ในตัวเอง มักพบอยู่รวมกันเป็นอาณานิคมกลุ่มใหญ่ จนเราสามารถมองเห็นแพสีเขียวอมฟ้าสีเหลืองสีน้ำตาล บางครั้งมันก็ถูกเรียกว่าแพลงก์ตอนพืช
สาหร่ายไมโครตัวที่เรารู้จักกันดี และดูจะเป็นตัวที่ทั่วโลกให้การสนใจมากที่สุดชนิดหนึ่งก็คือ “spirulina” (สไปรูลิน่า) เราสามารถพบฟาร์มสาหร่ายชนิดนี้ได้ทั่วไป แทบจะทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นที่ออสเตรเลีย อเมริกา ยุโรปหรือเอเซีย เพราะสามารถปลูกในบ่อ ปลูกได้กลางแจ้ง แทบไม่มีข้อจำกัดเรื่องสภาวะอากาศ โดยเฉพาะอากาศเมืองร้อนแบบประเทศไทย และเนื่องจากเป็นพืชที่เติบโตในน้ำเค็ม จึงไม่มีความต้องการน้ำจืด หรืออยู่ไกล้แหล่งน้ำ
หมายเหตุ: สไปรูลิน่าอยู่ในกลุ่มสาหร่ายเขียวแกมน้ำเงิน มันเติบโตได้ดีในน้ำจืดและน้ำเค็ม สาหร่ายสไรูลิน่ามีโปรตีนสูง 60% ยังอุดมไปด้วยโอเมก้า-3 และ โอเมก้า-6 รวมถึงแร่ธาตุต่างๆอีกหลายชนิด ไม่ว่าธาตุเหล็ก แคลเซียม แมกนีเซียม ทองแดง เบต้าแคโรทีน คลอโรฟิวล์ ซึ่งล้วนเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ ทำให้สารหร่ายสไปรูลิน่าถูกนำไปแปรรูปเป็นทั้งอาหาร เป็นส่วนผสมหรือปรุงรสอาหารหรือเคนื่องดื่ม เป็นยา เป็นอาหารเสริมโดยตรงหรือในรูปแบบต่างๆกัน รวมทั้งนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการเลี้ยงสัตว์ โคขุนหรือเลี้ยงไก่ รวมทั้งฟาร์มสัตว์น้ำ ว่ากันเฉพาะสไปรูลิน่า ที่มีอัตราการเติบโตเฉลี่ย 10% CAGR มีการประมาณการตลาดรวมในอีก 5 ปีจะเติบโตจนแตะตัวเลข 1855 ล้านเหรียญสหรัฐ จากตัวเลขยอดขายกว่า 320,000 ตัน โดยประเทศจีนเป็นทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภคอันดับต้นๆของโลก
การใช้ประโยชน์จากสาหร่ายทะเล
สาหร่ายทะเลเป็นต้นทางของห่วงโซ่ แทบจะป็นข้อแรกๆ เพราะมันดึงพลังมาจากแสงอาทิตย์ มาสังเคราะห์แสงและเปลี่ยนธาตุอาหารจากมหาสมุทร และก็าซ CO2 มาสร้างมวลตัวเองเป็นอาหารเลี้ยงสัตว์ทะเลน้อยใหญ่ ตั้งแต่เล็กจิ๋วอย่างแพลงตอน หรือกุ้งหอยปูปลา จากเล็กถึงใหญ่ ที่ล่าและกินต่อกันมาเป็นทอดๆ จนสุดท้ายมาที่มนุษย์จับปลา หรือสัตว์ทะเลมาบริโภคเป็นแหล่งโปรตีน อาหารหลักที่ตอนนี้แทบเป็นแหล่งหลักสุดท้ายจากธรรมชาติที่มนุษย์ยังสามารถเก็บเกี่ยวใช้ประโยชน์ได้ในปริมาณมาก
ลองดูชาร์ทเปรียบเทียบ การใช้น้ำจืด ทรัพยากรที่นับวันจะมีน้อยลงทุกวัน จากความแห้งแล้ว และสภาวะโลกร้อน เราจะเห็นได้ว่าการผลิดเนือวัว 1ตันต้องใช้น้ำจืดถึง 13 ล้านลิตร ในขณะที่การผลิดสาหร่าย ที่ไม่ต้องการใช้น้ำจืดเลย และในเชิงผลผลิต สาหร่ายก็ดูจะชนะขาด ลองดูค่าเปรียบเทียบ ผลผลิตเนื้อไก่ที่ได้ประมาณ 222 kg หรือถั่วเหลือง 721kg ในพื้นที่ 1 hectare (หรือ 6.25 ไร่) เทียบกับผลผลิตโปรตีนจากสาหร่ายไมโครที่มากถึง 24,000 ตัน
โครงการนี้ นอกจากช่วยสร้างแหล่งอาหารอนาคตที่ยั่งยืนให้กับประเทศ หากทำสำเร็ขก็จะลดการจับสัตว์นทะเลมาเปป็นอาหารโดยตรง ที่ทุกวันนี้ ปริมาณนับวันจะร่อยหลอลง เพราะเราระดมจับกันมากเกินไป ยังสร้างอุตสาหกรรมและตลาดสินค้ามูลค่าหลากหลาย สร้างงานสร้างเศรฐกิด และสุดท้าย ยังช่วยให้ออสเตรเลีย มีโอกาสทำ net zero ตามข้อตกลงเรื่องการลดโลกร้อน
ข้อมูลพื้นฐาน
- เพาะเลี้ยงง่าย แม้ในบ่อบำบัดน้ำเสีย มันเติบโตโดยดึงธาตุ N & P จากของเสียไปเปลี่ยนเป็นพลังงาน ช่วยบำบัดน้ำไปด้วยในตัว
- สารหร่ายไม่มีแมลงศัตรูพืช เหมือนพืชไร่ชนิดอื่น จึงมันใช้ยาฆ่าแมลง ปลอดพิษปลอดสาร
- สามารถเพาะปลูกได้ทั้งปี และเติบโตเร็วมาก ขยายตัวใน(สภาวะที่เหมาะสม)ได้เท่าตัว ภายในเวลา 3 วัน
- ให้ผลผลิตสูง(ปริมาณโปรตีน)มากเมื่อเทียบกับการปลูกพืชประเภทอื่น หรือแม้กระทั่งการเลี้ยงสัตว์
- ปลูกได้ทั่วไป ในบ่อน้ำต้องการน้ำลึกเพียง 10-50cm ปลูกได้ทั้งระบบเปิดและระบบปิด (ไม่มีแสงแดด แต่ใช้แหล่งพลังงานอื่น)
- เป็นพืชที่ไม่ต้องการน้ำจืดเลย และส่วนใหญ่เติบโตได้ดีในน้ำเค็ม มากกว่าน้ำจืดเสียอีก
- มีคุณค่าทางอาหารสูงมาก เป็นแหล่งโปรตีน ไขมันดี ทั้ง omega3/6 และสารต้านอนุมูลอิสระหลายชนิด
ใช้สาหร่ายเป็นพืชพลังงาน
นอกจากใช้เพื่อการบริโภค เรายังใช้สาหร่ายทะเลมาทำเป็น bioethanol ทดแทนการใช้พืชพลังงานอย่างอื่นได้ด้วย เนื่องจากสาหร่ายมีประสิทธิภาพในการดึงพลังงานจากแสงอาทิตย์สูงโดยสามารถดึงพลังงานโซล่าจากแสงแดดได้ถึง9-10% มีการประเมินว่าเราสามารถผลิต สารชีวมวล biomass ได้มากถึง 45 ตันต่อไร่ ต่อปีเลยทีเดียว คำนวณจากผลผลิตสารชีวมวล 77g ต่อวันในพื้นที่ 1 ตรม
ขณะนี้มีการวิจัยสายพันธ์สาหร่ายกว่า 30,000 สายพันธ์ โดยเฉพาะในวิศวกรรมพันธุกรรมเพื่อเปลี่ยงแปลงในระดับยีน เพื่อให้สาหร่ายมีปริมาณคาร์โบไฮเดรตมากกว่าปกติ ในไม่ช้าเราจะสามารถนำสาหร่ายมาทำ bioethanal ได้โดยไม่ต้องนำพืชไร่ หรือพืชเศรฐกิจ เช่นอ้อย ปาล์มน้ำมัน ( ที่สามารถแปรรูปอาหารสัตว์หรือแม้กระทั่งอาหารคนได้โดยตรง) และพืชเหล่านี้ล้วนต้องการพื้นที่เพาะปลูกขนาดใหญ่ และที่สำคัญต้องการคือน้ำจืดปริมาณมาก เมื่อนั้นเราก็จะสามารถสร้างแหล่งพลังงานสะอาดเพื่อใช้ได้อย่างไม่มีขีดจำกัด
แหล่งอ้างอิง :
MBCRC
Ga.Gov.au
Link.Springer.com
PersistenceMarketResearch
Agfundernews.com
Theconversation.com
Microbialcellfactories.Biomedcentral
ติดตามสาระ GREENTIPS ไอเดียหลากหลายที่ 〜
🌐 : greentips.net
Facebook: Bio100Percent
IG: instagram.com/bio100plus
Line: @BIO100
Blockdit : GREENTIPS
Blogspot : GREENTIPS by BIO100