ข้อมูลผลงานวิจัยของคณาจารย์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ชื่อผลงานวิจัย : การสกัดไขมันและการผลิตไบโอดีเซลจากจุลสาหร่าย และการนำกลับของสารลูทีนที่เป็นผลพลอยได้จากกระบวนการ
Library Call : 550071  
สถานที่ตั้งห้องสมุด : หอสมุดกลาง สำนักงานวิทยทรัพยาก
ตัวอย่างบทคัดย่อ : งานวิจัยนี้แบ่งออกเป็นสามส่วนโดยมีจุดประสงค์หลักเพื่อศึกษาวิธีการต่าง ๆ ในการปรับปรุงกระบวนการผลิต ไบโอดีเซลจากจุลสาหร่าย โดยงานวิจัยมุ่งเน้นไปที่กระบวนการผลิตในขั้นตอนท้าย ซึ่งนับว่าเป็นขั้นตอนที่ใช้พลังงานกว่าครึ่งหนึ่งของพลังงานที่ใช้ในการผลิตทั้งหมด ในส่วนแรกของงานวิจัยเป็นการศึกษาเพื่อปรับปรุงกระบวนการในการสกัดไขมันจากจุลสาหร่าย จากการทดลอง พบว่าตัวทำละลายผสมระหว่างคลอโรฟอร์มและเมทานอลในอัตราส่วน 2:1 โดยปริมาตรสามารถสกัดไขมันได้ในปริมาณมากกว่าเฮกเซน อย่างไรก็ตามเฮกเซนเป็นตัวทำละลายที่ดีในแง่ของการเลือกสกัดไขมันที่ต้องการได้ดีกว่า การใช้เทคนิคสกัดด้วยอัลตร้าซาวด์และไมโครเวฟ ช่วยให้ผนังเซลล์ของจุลสาหร่ายถูกทำลาย การสกัดไขมันจึงเป็นไปอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่จุลสาหร่ายมีผนังเซลล์ที่แข็งแรง เช่น คลอเรลล่า วูลแกริส ส่วนที่สอง เป็นการประยุกต์ใช้ไมโครเวฟแบบพัลส์ในปฎิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นจากไขมันสกัดจากจุลสาหร่ายคลอเรล่า และ จากจุลสาหร่ายโดยตรง เพื่อช่วยในการผลิตไบโอดีเซล จากการทดลอง พบว่าผลผลิตของไบโอดีเซลจากระบบไมโครเวฟแบบพัลส์สูงกว่าจากระบบที่มีการให้ความร้อนแบบดั้งเดิม โดยเฉพาะในระบบที่ปฎิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นเริ่มจากจุลสาหร่ายโดยตรง ซึ่งในระบบมีทั้งการสกัดไขมันและปฎิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นเกิดขึ้นพร้อมกัน ได้ผลผลิตไบโอเซลเพิ่มขึ้น 62% เมื่อเปรียบเทียบกับระบบดั้งเดิม ปริมาณไบโอดีเซลที่ผลิตได้ ยังขึ้นอยู่กับตัวแปรต่าง ๆ ได้แก่ปริมาณของเมทานอลและตัวเร่งปฏิกิริยาด้วย นอกจากนี้การปรับค่ากำลังของพัลส์ไมโครเวฟยังเป็นอีกตัวแปรหนึ่งที่มีผลต่อการผลิตไบโอดีเซล จากการศึกษานี้พบว่าปฎิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นที่ 60 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 10 นาที ที่กำลังของพัลส์ไมโครเวฟ 250 วัตต์ สามารถผลิตไบโอดีเซลได้สูงกว่าในกรณีที่ใช้กำลังไมโครเวฟสูง เช่น 500 และ 1000 วัตต์ นอกจากนี้ พบว่ากระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพ (ปริมาณไบโอดีเซลที่ได้ต่อหน่วยพลังงานที่ใช้) สูงสุดที่กำลัง 250 วัตต์ โดยปริมาณไบโอดีเซลที่ผลิตได้ และประสิทธิภาพของการผลิต ไม่ได้ขึ้นอยู่กับกำลังของไมโครเวฟ แต่แปรผันกับความถี่และความแรงของพัลส์ซึ่งมีความสม่ำเสมอที่สุดเมื่อปรับกำลังของไมโครเวฟที่ 250 วัตต์ ส่วนสุดท้ายของงานวิจัยนี้เป็นการเสนอวิธีการที่แตกต่างออกไปจากการศึกษาในสองส่วนแรก โดยในส่วนนี้มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของกระบวนการผิตไบโอดีเซลจากจุลสาหร่ายด้วยการนำกลับสารที่มีมูลค่าสูงในลักษณะของผลพลอยได้ กล่าวคือเมื่อผลิตไบโอดีเซลจากสาหร่ายคลอเรลล่าโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นด่าง ด่างที่ใช้นี้ในขณะเดียวกันยังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในปฏิกิริยาสปอนนิฟิเคชันของลูทีนเอสเตอร์ที่ปนอยู่ในไขมันสกัดจากจุลสาหร่ายให้เปลี่ยนไปเป็นสารลูทีนอิสระที่มีมูลค่าสูงได้ โดยสภาวะที่มีการผลิตไบโอดีเซลสูงสุด สามารถทำให้ลูทีนเอสเตอร์ในไขมันสกัดเปลี่ยนเป็นลูทีนอิสระได้ทั้งหมด (2.3% โดยน้ำหนักของไขมันสกัด) นอกจากนี้งานวิจัยนี้ยังได้เสนอวิธีการแยกลูทีนอิสระและไบโอดีเซลออกจากของผสมหลังการทำปฏิกิริยา เมื่อประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์เบื้องต้น พบว่าการนำกลับของสารมูลค่าสูงนี้มีความเป็นไปได้ที่จะทำให้การผลิตไบโอดีเซลจากจุลสาหร่ายมีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์