วัชพืชที่มีศักยภาพเป็นวัตถุดิบในการผลิตแอลกอฮอล์เชื้อเพลิง

Abstract

การเก็บตัวอย่างวัชพืชจำนวน 10 ชนิด ที่มีต้นสูงมากกว่า 1 เมตร จากการสำรวจในพื้นที่ 8จังหวัด คือ นครปฐม กรุงเทพฯ สมุทรปราการ ฉะเชิงเทรา ชลบุรี ปทุมธานี ลำพูน และ นครราชสีมา พบวัชพืช 10 ชนิด ได้แก่ Coix aquatica Imperata cylindrica Panicum maximum Pennisetum polystachyon Pennisetum purpureum Phragmites karka Saccharum spontaneum Sorghum propinquum Thysanolaena maxima และ Typha angustifolia จากการศึกษาผลผลิตชีวมวล ปริมาณความชื้นขณะเก็บเกี่ยวในพืช องค์ประกอบ ของชีวมวล ปริมาณซัลเฟอร์ ปริมาณเถ้า และค่า heating value พบว่า วัชพืชที่มีคุณสมบัติ เหมาะสมต่อการเป็นพืชพลังงานเพื่อการเผาไหมโดยตรง ได้แก่ T. maxima S. spontaneum และ I. cylindrica เนื่องจากมีค่าผลผลิตชีวมวลสูง (0.6-3.0 กิโลกรัมต่อตารางเมตร) มีปริมาณ ซัลเฟอร์ต่ำ (0.09-0.12%) ปริมาณเถ้าต่ำ (4.95-6.27%) มีค่า heating value สูง (17.43-18.79 ล้านจูลต่อกิโลกรัม) และมีปริมาณความชื้นขณะเก็บเกี่ยวในพืชระหว่าง 58.84-73.12% ในการผลิตเอทานอลจากวัชพืชทั้ง 10 ชนิด ซึ่งใช้กระบวนการย่อยสลายและหมักแบบต่อเนื่องโดยใช้ เซลลูเลสจากเชื้อราทนร้อน Acrophiaiophora sp. UV10-2 และยีสต์ทนร้อน Kluyveromyces marxianus NRRL Y-1109 ภายใต้สภาวะเขย่า 125 รอบต่อนาที อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส pH 5.0 พบว่า c. aquatica ให้ผลผลิตเอทานอลสูงสุด คือ 4.9 กรัมต่อลิตร หรือเท่ากับ 0.16 กรัมต่อกรัมสับสเตรท (48.48% จากค่าทฤษฎี) เมื่อเพิ่มระดับการหมักไปเป็นถังหมักขนาด 5 ลิตร (batch process) พบว่า ได้ผลผลิตเอทานอล 8.8 กรัมต่อลิตร หรือเท่ากับ 0.18 กรัมต่อกรัมสับสเตรท (54.55% จากค่าทฤษฎี) หลังจากการกลั่นแบบ Simple distillation สามารถเพิ่มความ เข้มข้นเอทานอลไปเป็น96.8กรัมต่อลิตร (เพิ่มขึ้น11.02เท่า)