เชิงนามธรรม
ความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างมากในศตวรรษปัจจุบันกระตุ้นให้มนุษย์สกัดเชื้อเพลิงจากแหล่งใหม่ พลังงานหมุนเวียน เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ เป็นเป้าหมายที่โดดเด่นที่สุดในการลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลของประเทศต่างๆ การใช้เชื้อเพลิงชีวภาพช่วยให้ประเทศต่างๆ อยู่ในด้านความปลอดภัยเกี่ยวกับความผันผวนของราคาน้ำมัน มลพิษทางอากาศ และการสูญเสียเชื้อเพลิงฟอสซิล ในบรรดาภัยคุกคามจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล มลภาวะภายนอกซึ่งทำให้มีผู้เสียชีวิตมากกว่า 4.2 ล้านคนต่อปี กระตุ้นให้เกิดแนวคิดในการหาเชื้อเพลิงทดแทน ในบรรดาเชื้อเพลิงชีวภาพประเภทต่างๆ นั้น เอทานอลนั้นพบได้ทั่วไปมากกว่าเนื่องจากความหลากหลายของแหล่งที่มาและความสามารถในการผสมกับเชื้อเพลิงฟอสซิลในยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ แม้ว่าจะมีปริมาณพลังงานต่ำกว่าน้ำมันเบนซิน แต่ค่าออกเทนก็สูงกว่า ซึ่งช่วยให้มอเตอร์ไม่เกิดการกระแทกในสภาวะแรงดันสูง ไกลออกไป,
การสกัดเชื้อเพลิงจากเศษพืชผลหรือเป็นผลพลอยได้ในระหว่างการแปรรูปอาหารของผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรมีแนวโน้มว่าจะบรรลุการพัฒนาพลังงานที่ยั่งยืน สิ่งนี้ถูกกำจัดอย่างกว้างขวางทั่วโลกในระหว่างการเก็บเกี่ยว การบรรจุ และการขนส่ง ในหลายประเทศ ของเสียทางการเกษตรมีน้ำหนักมาก แต่ส่วนมากจะใช้เป็นอาหารสัตว์หรือปุ๋ยสมุนไพรและไม่เกิดประโยชน์ใดๆ เลย แม้จะตั้งอยู่ในภูมิภาคที่แห้งแล้ง แต่อิหร่านก็ผลิตส้ม ธัญพืช และผักหลายชนิดที่มีน้ำหนักมาก ของเสียจากผลผลิตทางการเกษตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ทิ้งโดยอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร เช่น โรงงานน้ำผลไม้ ก็ยังคงไร้ประโยชน์เช่นกัน ศักยภาพของสารตกค้างในการสกัดเชื้อเพลิงชีวภาพได้รับการตรวจสอบในการศึกษาทดลองปัจจุบัน
วัสดุ วิธีการ และผลลัพธ์
มีการเลือกตัวอย่างผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่อุดมสมบูรณ์ในอิหร่านหกตัวอย่าง ได้แก่ อ้อย องุ่น มันฝรั่ง เปลือกส้ม อินทผาลัม และมัลเบอร์รี่ กระบวนการปรับสภาพ ไฮโดรไลซิส และการหมักจะดำเนินการ และน้ำที่สกัดได้จะถูกส่งไปยังเครื่องกลั่นเพื่อรวบรวมเอทานอล เพื่อประเมินความบริสุทธิ์ของน้ำกลั่น จะทำการทดสอบแก๊สโครมาโทกราฟี แสดงให้เห็นว่าอินทผลัมและมัลเบอร์รี่สามารถผลิตผลผลิตทางการเกษตรได้สูงสุด 29.5 และ 23 มล. (เอทานอล)/100 กรัม (ขยะแห้ง) รูปด้านล่างแสดงปริมาณเอทานอลที่สกัดได้จากวัสดุเหลือทิ้งทุกๆ 6 ชิ้น
ข้อสรุป
ของเสียจากผลผลิตทางการเกษตรซึ่งมีปริมาณมากในหลายประเทศเนื่องมาจากอุตสาหกรรมแปรรูปอาหารในวงกว้าง ถือได้ว่าเป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพ ไบโอเอทานอลเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้ในรถยนต์ ในรูปแบบสัมบูรณ์หรือแบบผสม ซึ่งสามารถผลิตได้จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร ดังที่ศึกษาทดลองในงานนี้สำหรับอิหร่าน มีการรวบรวมตัวอย่างผลิตภัณฑ์จำนวนมากในอิหร่าน รวมถึงอ้อย มันฝรั่ง อินทผาลัม องุ่น เปลือกส้ม และมัลเบอร์รี่ และนำกระบวนการปรับสภาพ ไฮโดรไลซิส และการหมักมาใช้กับผลิตภัณฑ์เหล่านั้น น้ำผลไม้ที่สกัดได้จะถูกระเหยและควบแน่นในเครื่องกลั่นเพื่อให้ได้เอทานอล ตัวอย่างทั้งหมดแสดงให้เห็นทวีปเอทานอลที่ยอมรับได้ อินทผลัมบุชเชอร์ (29.5 มล. (เอทานอล)/100 ก. (ขยะแห้ง)), อินทผลัมจิรอฟต์ (27 มล. (เอทานอล)/100 ก. (ขยะแห้ง)) และมัลเบอร์รี่ (23 มล. (เอทานอล)/100 กรัม (ขยะแห้ง)) ถือเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด การผลิตเอทานอลควรได้รับการปรับปรุงโดยการปรับพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการปรับสภาพและการหมักให้เหมาะสม ซึ่งอาจเป็นเรื่องของการศึกษาในอนาคต กระบวนการหมักอีกประเภทหนึ่งที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น การใส่กรดอินทรีย์ เช่น กรดฟอร์มิก อะซิติก มาลิก ซิตริก และกรดทาร์ทาริก ก็ถือเป็นการพัฒนาอีกประการหนึ่งของงานปัจจุบันสำหรับงานในอนาคต นอกจากนี้ ของเสียทางการเกษตรอื่นๆ อีกมากมาย เช่น ก้านธัญพืช สามารถตรวจสอบได้ว่าเป็นแหล่งผลิตเอธานอลในอิหร่าน การศึกษาในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพควรได้รับการจัดตั้งและพัฒนาในอิหร่าน เพื่อให้มั่นใจว่ามีการประหยัดพลังงานและบรรเทามลพิษทางอากาศ
แหล่งที่มา
- Taherzadeh Fini , A, Fattahi, A, “ การผลิตเอทานอลชีวภาพจากของเสีย: การศึกษาเชิงทดลองประเมินผลสำหรับอิหร่าน ”, วารสารพลังงานทดแทนและสิ่งแวดล้อม, ฉบับที่ 8, ฉบับที่ 3, (2021), 86-93. https://doi.org/10.30501/jree.2021.255487.1156