Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/75499
Title: Sustainable process design of biofuels: bioethanol production from cellulosic multi-feedstocks
Other Titles: การออกแบบกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพอย่างยั่งยืน : การผลิตไบโอเอทานอลจากสารตั้งต้นเซลลูโลซิกหลายชนิด
Authors: Siwanat Chairakwongsa
Advisors: Pomthong Malakul
Other author: Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
Advisor's Email: Pomthong.M@Chula.ac.th
Subjects: Biomass energy
Process control
พลังงานชีวมวล
การควบคุมกระบวนการผลิต
Issue Date: 2014
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: This research focuses on sustainable process design of ethanol from lignocellulosic biomass in Thailand. Feedstocks used to produce bioethanol are cassava rhiome, corn stover and sugarcane bagasse as they are agricultural residues that are abundantly available, avoid competition with food industries, reduce CO2 emission because of open burning, and independent of fossil fuel resources. For each feedstock, process design alternative cases were first established. Each case was investigated through a four-part method. The first part dealt with simulation to evaluate different process design alternatives. The second part dealt with economic evaluation in term of, total capital investment, total operating cost, net revenue and so on. The third part dealt with sustainability analysis to analyze three main factors (mass, energy and water usage) in the process and through the analysis identify the process bottleneck. The fourth part dealt with life cycle assessment (LCA) to analyze environmental impacts of the process such as acidification, eutrophication, global warming potential, and else. A sustainability metrics was generated after finishing the four main parts. Results from the studies were divided into two sections, one where each feedstock was considered separately and another where the feedstocks were combined into an optimal mixed feed. Attention was given to the second combined feed option because it enhances long-term security of feedstocks supply for sustainable bio-ethanol production, which is a critical factor for sustainability of biofuels. Finally, alternatives for the combined cases were generated and improved to determine the best sustainable process design.
Other Abstract: งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาการออกแบบกระบวนการผลิตไบโอเอทานอลจากลิกโนเซลลูโลส ในประเทศไทย สารตั้งต้นที่ใช้ในการผลิตไบโอเอทานอล ได้แก่ เหง้ามันสำปะหลัง ต้นข้าวโพดและชานอ้อย เพราะสิ่งเหล่านี้เป็นเศษวัสดุที่เหลือใช้ทางการเกษตรซึ่งมีจำนวนมากหลีกเลี่ยงการแข่งขันกับอุตสาหกรรมอาหาร ช่วยลดการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ในการเผาทิ้งสู่บรรยากาศและช่วยลดการใช้ทรัพยากรจากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์สำหรับแต่ละสารตั้งต้นจะถูกนำมาใช้ในการสร้างแบบจำลองพื้นฐานสำหรับกระบวนการผลิตไบโอเอทานอลโดยแต่ละกระบวนจะถูกวิเคราะห์ด้วย 4 วิธีหลักโดยวิธีแรกเป็นการสร้างแบบจำลองกระบวนการผลิตไบโอเอทานอล เพื่อประเมินรายละเอียดและศักยภาพของกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน วิธีที่สองเป็นการวิเคราะห์เชิงเศรษฐศาสตร์ในส่วนของเงินลงทุนทั้งหมดในกระบวนการผลิต ต้นทุนดำเนินการผลิต รายได้สุทธิและอื่น ๆ วิธีที่สามเป็นการวิเคราะห์ความยั่งยืนโดยประกอบด้วย 3 ปัจจัยหลัก ได้แก่ มวลพลังงาน และน้ำในกระบวนการผลิตfront p unlocked.pdf 15 175% กระบวนจะถูกวิเคราะห์ด้วย 4 วิธีหลักโดยวิธีแรกเป็นการสร้างแบบจำลองกระบวนการผลิตไบโอเอทานอลเพื่อประเมินรายละเอียดและศักยภาพของกระบวนการผลิตที่แตกต่างกันวิธีที่สองเป็นการวิเคราะห์เชิงเศรษฐศาสตร์ในส่วนของเงินลงทุนทั้งหมดในกระบวนการผลิตต้นทุนดำเนินการผลิตรายได้สุทธิและอื่น ๆ วิธีที่สามเป็นการวิเคราะห์ความยั่งยืนโดยประกอบด้วย 3 ปัจจัยหลัก ได้แก่ มวลพลังงานและน้ำในกระบวนการผลิตและวิเคราะห์ระบุหากระบวนการคอขวดวิธีที่เป็นการประเมินวัฏจักรชีวิตของผลิตภัณฑ์เช่นการเกิดฝนกรดการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของจุลินทรีย์ในแหล่งน้ำการเกิดภาวะโลกร้อนและอื่น ๆ ตารางวิเคราะห์ความยั่งยืนจะถูกสร้างขึ้นเมื่อผ่านกระบวนการวิเคราะห์เหล่านี้ผลของการศึกษาจะถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วนโดยในส่วนแรกเป็นการวิเคราะห์สารตั้งต้นชนิดเดียวและในส่วนที่สองเป็นการวิเคราะห์สารตั้งต้นหลายชนิดรวมกันซึ่งในงานนี้ให้ความสำคัญในส่วนนี้เพราะการใช้สารตั้งต้นหลายชนิดช่วยเพิ่มความยั่งยืนในกระบวนการผลิตระยะยาวซึ่งเป็นปัจจัยที่สำคัญสำหรับความยั่งยืนของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ Nและวิเคราะห์ระบุหากระบวนการคอขวด วิธีที่สี่เป็นการประเมินวัฏจักรชีวิตของผลิตภัณฑ์เช่น การเกิดฝนกรด การเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของจุลินทรีย์ในแหล่งน้ำ การเกิดภาวะโลกร้อนและอื่น ๆ ตารางวิเคราะห์ความยั่งยืนจะถูกสร้างขึ้นเมื่อผ่านกระบวนการวิเคราะห์เหล่านี้ ผลของการศึกษาจะถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วนโดยในส่วนแรกเป็นการวิเคราะห์สารตั้งต้นชนิดเดียว และในส่วนที่สองเป็นการวิเคราะห์สารตั้งต้นหลายชนิดรวมกัน ซึ่งในงานนี้ให้ความสำคัญในส่วนนี้เพราะการใช้สารตั้งต้นหลายชนิดช่วยเพิ่มความยั่งยืนในกระบวนการผลิตระยะยาว ซึ่งเป็นปัจจัยที่สำคัญสำหรับความยั่งยืนของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ โดยการศึกษาจะวิเคราะห์และพัฒนา กระบวนการผลิตของสารตั้งต้นหลายชนิดรวมกันเพื่อ วิเคราะห์หาความยั่งยืนของกระบวนการผลิตไบโอเอทานอลมี่ดีที่สุด
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2014
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Petroleum Technology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/75499
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.1530
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2014.1530
Type: Thesis
Appears in Collections:Petro - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Siwanat_ch_front_p.pdfCover and abstract959.18 kBAdobe PDFView/Open
Siwanat_ch_ch1_p.pdfChapter 1641.33 kBAdobe PDFView/Open
Siwanat_ch_ch2_p.pdfChapter 23.16 MBAdobe PDFView/Open
Siwanat_ch_ch3_p.pdfChapter 3735.81 kBAdobe PDFView/Open
Siwanat_ch_ch4_p.pdfChapter 43.99 MBAdobe PDFView/Open
Siwanat_ch_ch5_p.pdfChapter 5637.79 kBAdobe PDFView/Open
Siwanat_ch_back_p.pdfReference and appendix4.67 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.