Bioethanol Production from Agricultural Wastes in Iran/th

เชิงนามธรรม

ความต้องการ พลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างมากในศตวรรษปัจจุบันกระตุ้นให้มนุษย์ต้องค้นหาเชื้อเพลิงจากแหล่งใหม่ๆ พลังงานหมุนเวียน เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ เป็นเป้าหมายสำคัญที่สุดในการลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลของประเทศต่างๆ การใช้เชื้อเพลิงชีวภาพช่วยให้ประเทศต่างๆ ปลอดภัยจากความผันผวนของราคาน้ำมัน มลพิษทางอากาศ และการ枯枯ของเชื้อเพลิงฟอสซิล ในบรรดาภัยคุกคามจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล มลพิษทางอากาศภายนอกอาคาร ซึ่งเป็นสาเหตุของการเสียชีวิตมากกว่า 4.2 ล้านคนต่อปี เป็นแรงผลักดันให้เกิดแนวคิดในการค้นหาเชื้อเพลิงทางเลือก ในบรรดาเชื้อเพลิงชีวภาพประเภทต่างๆ ไบโอเอทานอลเป็นที่นิยมมากกว่าเนื่องจากมีแหล่งที่มาหลากหลายและสามารถผสมกับเชื้อเพลิงฟอสซิลในยานพาหนะเชิงพาณิชย์ได้ แม้ว่าจะมีปริมาณพลังงานต่ำกว่าน้ำมันเบนซิน แต่มีค่าออกเทนสูงกว่า ซึ่งช่วยป้องกันเครื่องยนต์น็อคในสภาวะความดันสูง นอกจากนี้ ปริมาณออกซิเจนที่สูงกว่าและผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่ไม่เป็นพิษยังช่วยลดมลพิษทางอากาศอีกด้วย

การสกัดเชื้อเพลิงจาก เศษเหลือ ทางการเกษตรหรือผลพลอยได้จากกระบวนการแปรรูปอาหารทางการเกษตรนั้นมีศักยภาพสูงในการพัฒนาพลังงานอย่างยั่งยืน เศษเหลือเหล่านี้ถูกทิ้งอย่างแพร่หลายทั่วโลกในระหว่างการเก็บเกี่ยว การบรรจุ และการขนส่ง ในหลายประเทศ เศษเหลือทางการเกษตรมีน้ำหนักมาก แต่ส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้เป็นอาหารสัตว์หรือปุ๋ยสมุนไพรโดยไม่มีการใช้ประโยชน์ใดๆ เพิ่มเติม แม้ว่าอิหร่านจะตั้งอยู่ในเขตแห้งแล้ง แต่ก็ผลิตพืชผลทางการเกษตรหลากหลายชนิด เช่น ส้ม ธัญพืช และผัก ในปริมาณมาก เศษเหลือจากผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เหลือจากอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร เช่น โรงงานผลิตน้ำผลไม้ ก็ยังคงไม่ได้ใช้ประโยชน์ งานวิจัยเชิงทดลองในปัจจุบันจึงได้ศึกษาศักยภาพของเศษเหลือเหล่านี้ในการสกัดเชื้อเพลิงชีวภาพ

วัสดุ วิธีการ และผลลัพธ์

ได้เลือกตัวอย่างผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่อุดมสมบูรณ์ในอิหร่านจำนวน 6 ชนิด ได้แก่ อ้อย องุ่น มันฝรั่ง เปลือกส้ม อินทผลัม และหม่อน ทำการเตรียมการเบื้องต้น การไฮโดรไลซิส และการหมัก จากนั้นนำน้ำที่สกัดได้ไปกลั่นเพื่อผลิตไบโอเอทานอล เพื่อประเมินความบริสุทธิ์ของน้ำกลั่น จึงทำการทดสอบด้วยแก๊สโครมาโทกราฟี ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า อินทผลัมและหม่อนสามารถผลิตไบโอเอทานอลได้สูงสุด 29.5 และ 23 มิลลิลิตรต่อ 100 กรัม (ของเสียแห้ง) ตามลำดับ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ภาพด้านล่างแสดงปริมาณไบโอเอทานอลที่สกัดได้จากวัสดุเหลือทิ้งแต่ละชนิดทั้ง 6 ชนิด

สรุปผล

ของเสียจากผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร ซึ่งมีปริมาณมากในหลายประเทศเนื่องจากอุตสาหกรรมแปรรูปอาหารขนาดใหญ่ สามารถนำมาพิจารณาเป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพได้ ไบโอเอทานอลเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้ได้ในรถยนต์ ทั้งในรูปแบบบริสุทธิ์หรือแบบผสม ซึ่งสามารถผลิตได้จากเศษเหลือทางการเกษตร ดังที่ได้ศึกษาทดลองในงานวิจัยนี้สำหรับประเทศอิหร่าน ตัวอย่างผลิตภัณฑ์หลายชนิดในอิหร่าน ได้แก่ อ้อย มันฝรั่ง อินทผลัม องุ่น เปลือกส้ม และหม่อน ถูกรวบรวมและนำมาผ่านกระบวนการเตรียมการ การไฮโดรไลซิส และการหมัก น้ำผลไม้ที่สกัดได้ถูกระเหยและควบแน่นในเครื่องกลั่นเพื่อให้ได้ไบโอเอทานอล ตัวอย่างทั้งหมดแสดงให้เห็นถึงปริมาณเอทานอลที่ยอมรับได้ อินทผลัมบุชเชอร์ (29.5 มล. (เอทานอล)/100 กรัม (ของเสียแห้ง)) อินทผลัมจิรอฟต์ (27 มล. (เอทานอล)/100 กรัม (ของเสียแห้ง)) และหม่อน (23 มล. (เอทานอล)/100 กรัม (ของเสียแห้ง)) แสดงให้เห็นว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ควรปรับปรุงการผลิตไบโอเอทานอลโดยการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเตรียมวัตถุดิบและการหมัก ซึ่งอาจเป็นหัวข้อของการศึกษาในอนาคต กระบวนการหมักแบบอื่นที่มีประสิทธิภาพมากกว่า เช่น การใช้กรดอินทรีย์ เช่น กรดฟอร์มิก กรดอะซิติก กรดมาเลอิก กรดซิตริก และกรดทาร์ทาริก ก็สามารถนำมาพิจารณาเป็นแนวทางในการพัฒนาต่อยอดในอนาคตได้เช่นกัน นอกจากนี้ ของเสียทางการเกษตรอื่นๆ เช่น ลำต้นของธัญพืช ก็สามารถตรวจสอบเพื่อเป็นแหล่งผลิตไบโอเอทานอลในอิหร่านได้ การศึกษาในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าควรจัดตั้งและพัฒนาอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพในอิหร่าน เพื่อให้เกิดการประหยัดพลังงานและลดมลพิษทางอากาศ โครงการนี้มีศักยภาพที่จะสร้างผลกำไรและเป็นประโยชน์ต่อทุกคนที่ลงทุนในอุตสาหกรรมนี้

แหล่งที่มา

• Taherzadeh Fini , A, Fattahi, A, “ การผลิตไบโอเอทานอลจากของเสีย: การศึกษาทดลองเพื่อประเมินผลสำหรับอิหร่าน ”, วารสารพลังงานหมุนเวียนและสิ่งแวดล้อม, เล่ม 8, ฉบับที่ 3, (2021), 86-93. https://doi.org/10.30501/jree.2021.255487.1156