การประเมินวัฏจักรชีวิตของเชื้อเพลิงชีวภาพจากกระบวนการทรานส์เอสเตอร์ริฟิเคชัน

วิรินทร์ กิตติธรรมวงศ์

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/43038

Title:	การประเมินวัฏจักรชีวิตของเชื้อเพลิงชีวภาพจากกระบวนการทรานส์เอสเตอร์ริฟิเคชัน
Other Titles:	LIFE CYCLE ASSESSMENT OF BIOFUEL FROM TRANSESTERIFICATION PROCESS
Authors:	วิรินทร์ กิตติธรรมวงศ์
Advisors:	สุธา ขาวเธียร
Other author:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email:	sutha.k@chula.ac.th
Subjects:	เชื้อเพลิงไบโอดีเซล ปาล์มน้ำมัน Biodiesel fuels Oil palm
Issue Date:	2556
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงทดแทนที่ใช้อย่างแพร่หลายในประเทศไทย รวมถึงในแถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ การผลิตไบโอดีเซลจากปาล์มน้ำมันด้วยกระบวนการทรานส์เอสเตอร์ริฟิเคชันโดยใช้เบสเป็นสารเร่งปฏิกิริยา เป็นวิธีที่นิยมใช้โดยทั่วไปในระดับอุตสาหกรรมการผลิตไบโอดีเซล ซึ่งกระบวนการทำไบโอดีเซลให้บริสุทธิ์นิยมใช้วิธีการล้างด้วยน้ำ ทำให้มีการใช้ทรัพยากรน้ำปริมาณมาก และก่อให้เกิดน้ำเสีย ต้องนำไปบำบัดก่อนปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม ดังนั้นการใช้วิธีการกลั่นจึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่จะช่วยลดการใช้น้ำ และการจัดการสิ่งแวดล้อมภายในโรงงานได้ งานวิจัยนี้จึงศึกษาการผลิตไบโอดีเซลจากปาล์มสเตียรีนซึ่งมีโรงงานผลิตไบโอดีเซลด้วยเทคโนโลยีแบบแห้ง (วิธีการกลั่น) และโรงงานผลิตไบโอดีเซลด้วยเทคโนโลยีแบบเปียก (วิธีการล้างด้วยน้ำ) โดยใช้การประเมินตลอดวัฏจักรชีวิตตาม ISO 14040 ประเมินและวิเคราะห์ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในหน่วยของปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (kgCO2/L B100) ปริมาณการใช้พลังงาน (MJ/L B100) และปริมาณการใช้น้ำ (m3/L B100) มีขอบเขตการศึกษาตั้งแต่ขั้นตอนการปลูกปาล์มจนถึงการผลิตไบโอดีเซล (Cradle to Gate) โดยมี 1 ลิตรไบโอดีเซลเป็นหน่วยผลิตภัณฑ์ ผลการศึกษาผลกระทบตลอดวัฏจักรชีวิตของไบโอดีเซลซึ่งมีโรงงานผลิตไบโอดีเซลด้วยเทคโนโลยีแบบแห้ง (Dry process) ในด้านปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การใช้พลังงาน และการใช้น้ำ มีค่าเท่ากับ 2.83 kgCO2/L 30.49 MJ/L และ 23.64 m3/L ตามลำดับ การศึกษาผลกระทบตลอดวัฏจักรชีวิตของไบโอดีเซลซึ่งมีโรงงานผลิตไบโอดีเซลด้วยเทคโนโลยีแบบเปียก (Wet process) มีปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การใช้พลังงาน และการใช้น้ำ เท่ากับ 1.89 kgCO2/L 18.51 MJ/L และ 10.76 m3/L ตามลำดับ ซึ่งการใช้วัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซลที่ต่างกัน ส่งผลให้มีกระบวนการผลิตไบโอดีเซลแตกต่างกัน และทำให้มีปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การใช้พลังงาน และการใช้น้ำมีความแตกต่างกันไปด้วย การใช้วัตถุดิบยิ่งสะอาด ก็จะยิ่งช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม สำหรับการทำไบโอดีเซลให้บริสุทธิ์หากใช้เทคโนโลยีแบบเปียกจะช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และช่วยประหยัดพลังงานภายในโรงงานผลิตไบโอดีเซล แต่หากใช้เทคโนโลยีแบบแห้งจะช่วยลดการใช้ทรัพยากรน้ำในกระบวนการผลิตเป็นอย่างมาก เมื่อพิจารณาค่าการใช้พลังงานสุทธิตลอดวัฏจักรชีวิต (NEB) โดยมีการคำนึงผลิตภัณฑ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดของการผลิตไบโอดีเซลด้วยเทคโนโลยีแบบแห้งมีค่าเท่ากับ 95.72 MJ/L ค่าการใช้พลังงานสุทธิของการผลิตไบโอดีเซลด้วยเทคโนโลยีแบบเปียกมีค่า 58.42 MJ/L ค่าอัตราส่วนทางพลังงานสุทธิ (NER) ของการผลิตไบโอดีเซลตลอดวัฏจักรชีวิตด้วยเทคโนโลยีแบบแห้งเท่ากับ 4.14 และของการผลิตไบโอดีเซลด้วยเทคโนโลยีแบบเปียกคือ 4.16 จากค่าพลังงานสุทธิและค่าอัตราส่วนทางพลังงาน ซึ่งมีค่าเป็นบวก และมีค่ามากกว่า 1 ตามลำดับ สามารถสรุปได้ว่า ทั้ง 2 โรงงานได้พลังงานจากผลิตภัณฑ์มากกว่าพลังงานที่ลงทุนไป
Other Abstract:	Palm oil based biodiesel is a foremost alternative fuel widely distributed in Thailand and South East Asia. Transesterification with alkaline based catalysts is the most common process for converting vegetable oils into biodiesel. Water washing is a typically used method for biodiesel purification after transesterification reaction. Consequently, large volumes of a wastewater stream is generated and discharged into the environment. Biodiesel purification by distillation is one of the available technological options that require less direct water consumption than the conventional water-based purification. In this study, the biodiesel production from palm stearin combined with the dry process (distillation) and with the wet process (water washing) in the purification process were investigated through the environmental life cycle analysis of the product in terms of GHG emissions, energy and water consumption. The boundary of this study was cradle to gate including oil palm cultivation through biodiesel factory and one liter of pure biodiesel was set as the functional unit. The results of biodiesel production by dry process technology show that the total GHG emissions, the energy and water consumption are 2.83 kgCO2/L, 30.49 MJ/L and 23.64 m3/L, respectively. The results of biodiesel production by wet process technology show that the total GHG emissions, the energy and water consumption are 1.89 kgCO2/L, 18.51 MJ/L and 10.76 m3/L, respectively. Different raw materials for biodiesel production make the different process within factory that affect to the GHG emissions, energy consumption and water consumption. More pure raw material is more reduction of environmental impact. Biodiesel purification by wet process technology will reduce GHG emissions and save the energy in biodiesel production plant. If biodiesel purification is dry process technology, it will reduce water usage a lot. Considering net energy balance and net energy ratio of life cycle biodiesel production by dry process are 95.72 MJ/L and 4.14. Net energy balance (NEB) and net energy ratio (NER) of life cycle biodiesel production by wet process are 58.42 MJ/L and 4.16. From these results can be conclude that both dry and wet process factory can make energy from product more than energy from investment.
Description:	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2556
Degree Name:	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level:	ปริญญาโท
Degree Discipline:	วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/43038
URI:	http://doi.org/10.14457/CU.the.2013.510
metadata.dc.identifier.DOI:	10.14457/CU.the.2013.510
Type:	Thesis
Appears in Collections:	Eng - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
5570378621.pdf		4.66 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record