การเป่าไล่ด้วยแก๊สสำหรับการผลิตไบโออะซิโตน บิวทานอล เอทานอลจากชีวมวลสาหร่าย

บทคัดย่อ

ไบโอบิวทานอลเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพทางเลือกที่น่สนใจ บิวทานอลสามารถผลิตได้จาก กระบวนการหมักเพื่อผลิตแอซีโตน บิวทานอล เอทานอล (Acetone Butanol Ethanol : ABE) แต่มี หนึ่งปัญหาหลักคือความเข้มข้นของบิวทานอลที่เพิ่มขึ้นในระหว่างกระบวนการหมักเพื่อผสิต ABE ทำ ให้เกิดการยับยั้งการเมแทบอลิซึมของแบคทีเรียในการผสิตบิวทานอล ส่งผลให้บิวทานอลมีผลผลิตต่ำ การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างกระบวนการแยกบิวทานอลออกจากสารละลายผสมที่ ประกอบด้วย บิวทานอล แอซีโตน เอทานอล กรดอะซิติก กรดบิวทิริกและกลูโคส อัตราการไหลของ แก๊ส (1, 2 และ 3 สิตรต่อนาที) และชนิดของแก๊สที่ใช้ในการเป่าไล่ (แก๊สไนโตรเจนและแก๊สผสม H/CO2 ที่ความเข้มข้น 20-60% H.) ด้วยเทคนิคการเป้าไล่ด้วยแก๊ส พบว่าการเป้าไล่ด้วยแก๊ส ไนโตรเจน ที่อัตราการไหล 3 ลิตรต่อนาที มีประสิทธิภาพสูงสุด ในขณะที่การเป่าไล่ด้วยแก๊สผสมที่ 20% H2 มีประสิทธิภาพการควบแน่นสูงสุด อัตราการแยกบิวทานอลออกจากถังหมักเมื่อใช้ 20% Hz. 40% H2, 60% H2 และ 100% N, เท่ากับ 1.19, 1.34, 1.29 and 1.48 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ และความเข้มข้นบิวทานอลที่ควบแน่นได้ในชุดคอนเดนเสทมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้นอยู่ในช่วง 80-170 กรัมต่อลิตร ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่ากระบวนการการเป่าไล่ด้วยแก๊สมีประสิทธิภาพในการลด ความเข้มข้นของบิวทานอลในระบบ ผลิตบิวทานอลที่มีความเข้มขันสูงขึ้น ทำให้ความต้องการในการ ใช้พลังงานในการทำบริสุทธิ์บิวทานอลในขั้นต่อไปลดลง จากการศึกษาผลของสูตรอาหาร ปริมาณเชื้อเริ่มต้น และ ความเข้มข้นเริ่มต้นของการหมัก กลูโคสด้วย เชื้อ Clostridium bejerincki TISTR 1461 ทำให้ทราบสภาวะที่เหมาะสมที่ทำให้เกิด การผลิตบิวทานอลสูงสุดคือที่การหมักโดยใช้อาหารเลี้ยงเชื้อสูตร YA ความเข้มขันเริ่มตันของเชื้อ เท่ากับ 10%v/v และความเข้มข้นเริ่มต้นของน้ำตาลเท่ากับ 60 กรัมต่อลิตร คือมีผลได้บิวทานอล เท่ากับ 0.3 99 glucose ในขณะที่การทดลองเบื้องตันเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการผลิตบิวทา นอลจากการหมักสาหร่ายสีแดง Gracilari tenuistipitato คือ ได้ผลผลิตบิวทานอลเท่ากับ 0.03g butano/g algae อย่างไรก็ตามงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการผลิตบิวทานอลจาก สาหร่าย แต่ในกระบวนการหมักยังต้องมีการปรับปรุงเพื่อให้ได้ผลผลิตบิวทานอลสูงสุด

คำสำคัญ