Abstract:
พลังงานจากชีวมวลเป็นพลังงานทางเลือกหนึ่งที่ได้รับความสนใจเพื่อแก้ปัญหาและข้อจำกัดจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน (Hydrothermal liquefaction, HTL) เป็นกระบวนการแปรรูปชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงเหลว เนื่องด้วยกระบวนการนี้ยังสามารถปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันและปริมาณน้ำมันได้ด้วยการใส่ตัวเร่งปฏิกิริยาลงไปในกระบวนการ ซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยาที่น่าสนใจคือ ชาร์ เนื่องจากมีสมบัติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สามารถผลิตได้ง่ายจากชีวมวล และ ราคาถูก อีกทั้งยังไม่มีงานวิจัยที่ศึกษาผลของชาร์ ที่ส่งเสริมการเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน งานวิจัยนี้จึงสนใจในการนำชานอ้อยและชาร์ มาเป็นสารป้อนร่วมในกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน โดยใช้ชาร์มากระตุ้นด้วยไอน้ำและใช้โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) เป็นตัวช่วยกระตุ้น เพื่อนำมาเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตน้ำมันดิบชีวภาพจากชานอ้อยโดยกระบวนการ HTL โดยขั้นตอนในงานวิจัยนี้แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ขั้นแรก ขั้นของการกระตุ้น เป็นการกระตุ้นถ่านชาร์ด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์และไอน้ำ ซึ่งจะศึกษาผลของอัตราส่วนระหว่างโพแทสเซียมและถ่านชาร์ที่ร้อยละ 2.5 และ 5 โดยน้ำหนัก และผลของอุณหภูมิในการกระตุ้นที่ 700, 800 และ 900 องศาเซลเซียส พบว่า เมื่อใช้อุณหภูมิในการกระตุ้นสูงขึ้น ร้อยละผลได้ของถ่านชาร์หลังการกระตุ้นจะลดลง ส่วนในขั้นที่ 2 เป็นการทำไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน โดยดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์ความดันสูงแบบแบตช์ที่อุณหภูมิ 300 และ 325 องศาเซลเซียส ที่ความดันเริ่มต้น 2 เมกะพาสคัล โดยใช้เวลาในการทำปฏิกิริยา 60 นาที พบว่า ร้อยละผลได้ของน้ำมันดิบชีวภาพจะเพิ่มขึ้น เมื่อใช้ชานอ้อยร่วมกับชาร์ที่ถูกกระตุ้นด้วยไอน้ำและโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ เนื่องจากชาร์มีผลในการเร่งปฏิกิริยาการแตกตัวของชีวมวล อีกทั้งโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ยังช่วยเสริมการทำงานร่วมกับชานอ้อยได้ดียิ่งขึ้น โดยให้ร้อยละน้ำมันดิบชีวภาพสูงถึง 29.91% ในส่วนของอุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาที่ 300 และ 325 องศาเซลเซียส พบว่าเมื่อใช้อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาที่สูงขึ้นร้อยละผลได้ของน้ำมันดิบจะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ เมื่อใช้ชาร์ที่ถูกกระตุ้นด้วยไอน้ำและโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ร่วมในกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน จะส่งผลช่วยปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันชีวภาพ โดยพิจารณาจากค่าความร้อนสูง
