การผลิตน้ำมันชีวภาพจากสาหร่ายโดยไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชันแบบกึ่งต่อเนื่องที่ใช้ตัวทำละลายร่วมของน้ำและเอทานอล

Abstract

ไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชันเป็นกระบวนการในการเปลี่ยนชีวมวลที่มีความชื้นสูง ตัวอย่างเช่น สาหร่าย ให้กลายเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการอบแห้งก่อนนำไปใช้ งายวิจัยนี้สนใจที่จะศึกษาผลของการใช้เอทานอลและน้ำเป็นตัวทำละลายร่วมในกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชันในเตาปฏิกรณ์แบบกึ่งต่อเนื่อง ซึ่งตัวแปรต่างๆ ที่จะใช้ในการศึกษามีดังนี้ อุณหภูมิ 280-320 องศาเซลเซียส อัตราส่วนความเข้มข้นเอทานอลร้อยละ 0-100 โดยปริมาตร, อัตราการไหลของตัวทำละลาย 0.5 และ 1.0 มิลลิลิตรต่อนาที และเวลาในการดำเนินการทดลอง 2 ชั่วโมง พบว่าการใช้ตัวละลายร่วมระหว่างเอทานอลและน้ำสามารถให้ผลิตผลน้ำมันดิบชีวภาพที่มากกว่าและปริมาณกากของแข็งที่น้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้ตัวทำละลายเดี่ยว โดยภาวะการทดลองที่ให้ผลได้ของน้ำมันดิบชีวภาพสูงสุด คือ อุณหภูมิ 320 องศาเซลเซียส อัตราส่วนความเข้มข้นเอทานอลร้อยละ 50 โดยปริมาตร อัตราการไหลของตัวทำละลายเท่ากับ 1.0 มิลลิลิตรต่อนาที ได้ค่าผลได้น้ำมันดิบชีวภาพอยู่ที่ร้อยละ 63.13 โดยน้ำหนัก จากการศึกษาอิทธิพลของตัวแปรดำเนินการพบว่าเมื่อเพิ่มอุณหภูมิและอัตราการไหลของตัวทำละลายส่งผลให้ผลได้ของน้ำมันดิบชีวภาพมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในกรณีที่ใช้ตัวทำละลายร่วมพบว่าผลได้ของน้ำมันดิบชีวภาพที่อัตราส่วนความเข้มข้นเอทานอลร้อยละ 0 – 50 โดยปริมาตร มีค่าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จากนั้นจะลดลงอย่างมีนัยยะเมื่ออัตราส่วนความเข้มเข้นเอทานอลเพิ่มขึ้น (ร้อยละ 50 – 100 โดยปริมาตร) ซึ่งแสดงถึงการเกิดผลเสริมฤทธิ์ระหว่างเอทานอลและน้ำในกระบวนการ ค่าความร้อนของน้ำมันดิบชีวภาพถูกคำนวณโดยสมการของดูลองมีค่าสูงสุดที่ 34.57 เมกะจูลต่อกิโลกรัม และปริมาณน้ำในน้ำมันดิบชีวภาพมีค่าต่ำสุดที่ร้อยละ 1.52 โดยน้ำหนัก จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคแก๊สโครมาโตกราฟี – สเปกโทรสโกปีพบว่าองค์ประกอบส่วนใหญ่ของน้ำมันดิบชีวภาพคือ กรีเซอรีน กรดเฮกซะเดคาโนอิก เอสทิลเอสเทอร์ และกรดเฮกซะเดคาโนอิก (กรดปาล์มิติก)