การวิเคราะห์ทางเทคนิคและเศรษฐกิจของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากกากกาแฟด้วยเอทิลแอซีเตตภาวะเหนือวิกฤต

Abstract

กาแฟกำลังเป็นที่นิยมในสังคมปัจจุบันและมีแนวโน้มการบริโภคเพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้ปริมาณกากกาแฟที่เหลือทิ้งมีปริมาณมากขึ้น เนื่องจากในกากกาแฟมีองค์ประกอบ คาร์โบไฮเดรต ลิกนิน น้ำมันกาแฟ เป็นต้น จึงสามารถนำมาใช้ประโยชน์และเพิ่มมูลค่าได้ งานวิจัยนี้ศึกษาการวิเคราะห์ทางเทคนิคและเศรษฐกิจของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากกากกาแฟด้วยเอทิลแอซีเตตภาวะเหนือวิกฤต เพื่อวิเคราะห์ความเป็นไปได้ทางด้านเทคนิคและเศรษฐกิจในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากกากกาแฟด้วยเอทิลแอซีเตตภาวะเหนือวิกฤตและเพื่อเสนอทางเลือกกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพและมีความเหมาะสมที่สุด ทั้งนี้พบว่าเอทิลแอซีเตตเป็นตัวทำละลายที่เหมาะสม โดยสามารถสกัดน้ำมันจากกากกาแฟได้ในปริมาณสูง (ร้อยละ 22.74 โดยน้ำหนัก) ซึ่งสามารถผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากกากกาแฟด้วยเอทิลแอซีเตตภาวะเหนือวิกฤตในเครื่องปฏิกรณ์แบบต่อเนื่องให้ผลิตภัณฑ์เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีเอทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันซึ่งมีคุณสมบัติคล้ายกับเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันในกระบวนการผลิตไบโอดีเซลทั่วไป การวิเคราะห์ทางเทคนิคและเศรษฐกิจถือเป็นเครื่องมือที่สำคัญในการประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจและปรับปรุงด้านเทคนิคของกระบวนการ โดยในงานวิจัยนี้ประกอบด้วย 2 ขั้นตอนหลัก คือ การจำลองออกแบบกระบวนการผลิตด้วยโปรแกรม Aspen Plus V11 ที่กำลังการผลิตไบโอดีเซล 1,800 และ 30,000 ตันต่อปี และการวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจ (Economic analysis) พบว่าปริมาณผลิตภัณฑ์ไบโอดีเซลจากกระบวนการอินเทอร์เอสเทอริฟิเคชันด้วยเอทิลแอซีเตตภาวะเหนือวิกฤตสูงกว่ากระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชันแบบใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในอัตราการป้อนกากกาแฟที่เท่ากัน และกำลังการผลิตไบโอดีเซล 30,000 ตันต่อปี เป็นกำลังการผลิตที่เหมาะสมการวิเคราะห์ความว่องไวต่อการเปลี่ยนแปลงเชิงเศรษฐศาสตร์พบว่าราคาและปริมาณของไบโอดีเซลเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลกับมูลค่าสุทธิในปัจจุบัน