Biofuels and bioprospecting for beginners - Craig A. Kohn

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Translator: siriporn chatratana Reviewer: Rawee Ma

Your car,

รถยนต์ของคุณ

the heating system in your house,

ระบบทำความร้อนในบ้านของคุณ

your gas stove.

เตาแก๊ซของคุณ

Most of the energy you use

พลังงานส่วนใหญ่ที่คุณใช้

comes from fossil fuels,

มาจากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์

which present a couple of problems.

ที่สร้างปัญหาสองสามประการ

First, there are limited supplies of fossil fuels,

อย่างแรก เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์มีจำกัด

so the more we use, the less we've got.

ดังนั้น ยิ่งเราใช้มากเท่าไหร่ เราก็ยิ่งมีเหลือน้อยลงเท่านั้น

And second, the use of fossil fuels

และ อย่างที่สอง การใช้เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์

is the main cause of climate change

เป็นสาเหตุหลัก ของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

because it releases large amounts

เพราะมันปล่อย

of carbon dioxide into the atmosphere.

คาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณมากสู่ชั้นบรรยากาศ

Biofuels come from natural, renewable sources like plants,

เชื้อเพลิงชีวภาพได้มาจาก แหล่งพลังงานธรรมชาติทดแทนได้อย่างเช่น พืช

so they have the potential to reduce our reliance

มันจึงมีศักยภาพในการลดการพึ่งพา

on those limited supply fossil fuels

การจัดหาเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ ที่มีจำกัดของเรา

and reduce the risk of climate change.

และลดความเสี่ยงของ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

Most biofuels today are made from corn grain

ปัจจุบัน เชื้อเพลิงชีวภาพส่วนใหญ่ ทำจากเมล็ดข้าวโพด

that is fermented into ethanol.

ที่ถูกหมักให้กลายเป็นเอธานอล

But we have a limited supply of this corn,

แต่เราก็มีข้าวโพดส่งให้ได้ในปริมาณจำกัด

so it's not a solution to the limited supply

มันจึงไม่ได้แก้ปัญหาอุปสงค์ที่มีอย่างจำกัด

part of the quandary.

ของความไม่แน่นอนที่นี้

It also takes a lot of resources to grow corn grain.

การปลูกข้าวโพดเพื่อเก็บเกี่ยวเมล็ดนี้ ยังใช้ทรัพยากรมากมายด้วย

Strike 2!

โชคดี 2!

A potential solution:

ทางแก้ปัญหาที่เป็นไปได้:

Using cellulose instead of corn grain to make ethanol.

การใช้เซลลูโลสแทนเมล็ดข้าวโพด ในการผลิตเอธานอล

Cellulose is far more abundant than corn grain

เซลลูโลสมีอยู่มากมายกว่าเมล็ดข้าวโพด

and takes less energy to produce.

และใช้พลังงานน้อยกว่าในการผลิต

In fact, it's the most abundant organic molecule on the planet!

จริง ๆ แล้ว มันเป็นสารประกอบอินทรีย์ ที่มีอยู่มากมายที่สุดในโลก

Cellulose is the main ingredient

เซลลูโลสเป็นส่วนประกอบหลัก

found in a plant's cell wall.

ที่พบในผนังเซลล์ของพืช

Plants generate cellulose from water and carbon dioxide

พืชสร้างเซลลูโลสจากน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์

during photosynthesis.

ระหว่างการสังเคราะห์แสง

So, where as using fossil fuels produce carbon dioxide,

ขณะที่การใช้เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์นั้น ผลิตคาร์บอนไดออกไซด์

using cellulose-based ethanol might help remove

การใช้เอธานอลที่ทำมาจากเซลลูโลส อาจเป็นการช่วยดึง

carbon dioxide from the atmosphere.

คาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศได้

The main obstacle is that the cellulose molecule,

ปัญหาหลักตอนนี้คือว่า โมเลกุลของเซลลูโลส

a long, connected chain of glucose sugar

ซึ่งก็คือโซ่น้ำตาลกลูโคสที่ต่อ ๆ กันยาว ๆ

protected by a tough, molecular sheath,

ที่ถูกปกป้องด้วยปลอกโมเลกุลเหนียว

is difficult to break apart.

ที่ยากต่อการย่อย

Creating cellulose-based ethanol

การผลิตเอธานอลจากเซลลูโลส

means first unwrapping that protective sheath

คือการที่ต้องลอกปลอกปกป้องนั้นออกก่อน

and then chopping up the cellulose

แล้วค่อยสับเซลลูโลส

into its individual glucose molecule.

ให้เป็นโมเลกุลกลูโคสเดี่ยว ๆ

Only once we have unpacked each glucose molecule,

เราต้องแกะให้มันออกเป็น โมเลกุลกลูโคสแต่ละสายแล้วเท่านั้น

can we begin fermentation.

เราจึงจะสามารถเริ่มการหมักได้

But some microorganisms,

แต่จุลินทรีย์บางชนิด

like bacteria or fungi,

อย่างแบคทีเรีย หรือเห็ดรา

break down cellulose for energy all the time.

ย่อยสลายเซลลูโลสให้เป็นพลังงานตลอดเวลา

For example, dairy cows eat foods

อย่างเช่น แม่วัวนมกินอาหาร

like hay or alfalfa, which are full of cellulose.

อย่างฟางข้าวหรือหญ้าอัลฟาลฟ่า ซึ่งเต็มไปด้วยเซลลูโลส

Microbes that live in their stomachs

จุลชีพที่อาศัยอยู่ในท้องของมัน

produce an enzyme called cellulase,

สร้างเอนไซม์ที่เรียกว่าเซลลูเลส

which breaks apart the cellulose molecules

ซึ่งย่อยแยกโมเลกุลเซลลูโลส

so that the cow can use what's left for energy.

เพื่อที่แม่วัวจะได้ใช้ส่วนที่เหลือ เป็นพลังงานต่อไป

Researchers are now studying

ตอนนี้นักวิจัยกำลังศึกษา

these kinds of microorganisms

จุลินทรีย์ประเภทนี้

in the hopes of finding better ways

ด้วยหวังว่าจะหาทางที่ดีกว่าได้

to break down cellulose

ในการย่อยเซลลูโลส

so we can use it for our own energy needs.

เราจะได้นำมันมาใช้ผลิตพลังงานที่เราต้องการ

The solution, they think,

ทางแก้ปัญหานั้น พวกเขาคิดว่า

lies in finding microbes in nature that can produce

มันคือการหาจุลชีพในธรรมชาติที่สามารถผลิต

the kinds of cellulase enzymes that we need.

เอนไซม์เซลลูเลสชนิดที่เราต้องการ

This process of searching for species in nature

กระบวนการหาสายพันธุ์เหล่านี้ในธรรมชาติ

that can produce valuable products

ที่สามารถผลิตผลิตผลอันมีค่า

is called bioprospecting.

เรียกว่าการสำรวจทางชีวภาพ

To test whether or not a sample of microbes

การทดลองเพื่อดูว่าตัวอย่างจุลชีพหนึ่งนั้น

can break down cellulose effectively,

จะย่อยเซลลูโลสได้มีประสิทธิภาพหรือไม่นั้น

researchers first grow the microbe in a test tube.

ตอนแรก นักวิจัยจะเลี้ยงจุลชีพ ในหลอดทดลองก่อน

Then, they add a source of cellulose

แล้วเขาจึงใส่แหล่งที่มีเซลลูโลสลงไป

as the sole form of energy.

ให้เป็นแหล่งพลังงานเพียงอย่างเดียว

If the microbe can't produce cellulase

หากจุลชีพนั้นสร้างเซลลูเลสไม่ได้

and break down cellulose,

และย่อยเซลลูโลสไม่ได้

the test tube will remain unchanged.

หลอดทดลองนั้นจะไม่เกิดการเปลี่ยนแปลง

But if the microbe produces the enzymes

แต่หากจุลชีพนั้นสร้างเอนไซม์

we are looking for,

ที่เรากำลังหาอยู่ได้

it will be able to break down cellulose,

มันก็จะสามารถย่อยเซลลูโลส

use it for energy,

เพื่อใช้เป็นพลังงาน

and thrive in its test tube environment.

และเติบโตได้ในสภาพภายในหลอดทดลองของมัน

If our microbial sample can break down

หากตัวอย่างจุลชีพของเราสามารถย่อย

the cellulose in the test tube,

เซลลูโลสนั้นในหลอดทดลอง

there is a chance we could use it to create

ก็มีโอกาสที่เราจะสามารถใช้มันสร้าง

a renewable and sustainable source of fuel

แหล่งเชื้อเพลิงที่ยั่งยืนและทดแทนได้

for our cars from cellulose.

สำหรับรถยนต์ของเราที่มาจากเซลลูโลส