Page 44 - วิศวกรรมสาร ปีที่ 74 ฉบับที่ 2 เมษายน - มิถุนายน 2564 : Thailand Engineering Journal

เที่คโนโลย่การที่ำาให้บริสืุ่ที่ธิ์ิ�ข้องกล่เซอรอลจากอุติสื่าหกรรมไบโอดี่เซล

1. บทนำำา

ควิามกังวิลเกี�ยวิกับัการลด้ลงข้องเชื่่�อเพึ่ลิงฟอสซิลและ โด้ยน่ำ�าหน่ัก มีราคาเพึ่ียง 0.3 ด้อลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม ข้ณะที�กลี
ผลกระทบัต่อสิ�งแวิด้ล้อมจากการใชื่้เชื่่�อเพึ่ลิงฟอสซิล ทำาให้ทั�วิโลก เซอรอลที�มีควิามบัริสุทธิิ�ส้ง (ร้อยละ 95 โด้ยน่ำ�าหน่ัก) มีราคา

ตระหน่ักถึงควิามสำาคัญ่และพึ่ยายามหาพึ่ลังงาน่ทด้แทน่เชื่่�อเพึ่ลิง ป็ระมาณ 0.8 ด้อลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม [9] การป็ระยุกต์ใชื่้
ฟอสซิล ไบัโอด้ีเซลที�ผลิตจากน่ำ�ามัน่พึ่่ชื่ได้้รับัการศึกษาวิ่าสามารถ เทคโน่โลยีการทำาให้บัริสุทธิิ� (Purification technology) สามารถ

ชื่่วิยลด้การพึ่ึ�งพึ่าเชื่่�อเพึ่ลิงฟอสซิลและลด้การป็ล่อยก๊าซเร่อน่ ทำาให้กลีเซอรอลด้ิบัมีควิามบัริสุทธิิ�ตามที�อุตสาหกรรมต้องการ
กระจกได้้อย่างมีป็ระสิทธิิภาพึ่ [1] ป็ระเภทข้องน่ำ�ามัน่พึ่่ชื่ที�ใชื่้จะ ทั�งน่ี�กลีเซอรอลที�ใชื่้ใน่เชื่ิงพึ่าณิชื่ย์ (ป็ระมาณร้อยละ 90–95) จะ

ถ้กกำาหน่ด้ตามชื่น่ิด้ข้องพึ่่ชื่ที�น่ิยมเพึ่าะป็ล้กใน่แต่ละภ้มิภาค เชื่่น่ ผ่าน่การทำาให้บัริสุทธิิ�เพึ่่�อกำาจัด้สิ�งเจ่อป็น่และเป็็น่การเพึ่ิ�มม้ลค่า
ใน่ยุโรป็น่ำ�ามัน่พึ่่ชื่ที�น่ิยมใชื่้ใน่การผลิตไบัโอด้ีเซลมากที�สุด้ค่อน่ำ�ามัน่ ทางตลาด้ [10] อย่างไรก็ตาม การกำาจัด้สิ�งที�เจ่อป็น่ที�มีใน่กลีเซอ

เรพึ่ซีด้ (Rapeseed oil) หร่อน่ำ�ามัน่คาโน่ลา (Canola oil) ใน่ รอลด้ิบัทำาให้ค่าใชื่้จ่ายใน่การลงทุน่และด้ำาเน่ิน่การส้งข้ึ�น่
อเมริกาน่ิยมใชื่้น่ำ�ามัน่ถั�วิเหล่อง [2] ข้ณะที�ป็ระเทศไทยน่ิยมใชื่้

น่ำ�ามัน่ป็าล์มเป็็น่วิัตถุด้ิบัหลัก [3] เม่�อพึ่ิจารณาถึงโครงสร้างทางเคมี กลีเซอรอลบัริสุทธิิ�มีการน่ำาไป็ใชื่้งาน่อย่างแพึ่ร่หลายใน่
น่ำ�ามัน่พึ่่ชื่เหล่าน่ี�จะถ้กเรียกวิ่าน่ำ�ามัน่ไตรกลีเซอไรด้์ การผลิตไบัโอ อุตสาหกรรมอาหาร ยารักษาโรค เคร่�องสำาอาง และสิ�งทอ [9]

ด้ีเซลผ่าน่ป็ฏิกิริยาทราน่ส์เอสเทอริฟิเคชื่ัน่ (Transesterification) น่อกจากน่ี�กลีเซอรอลสามารถผลิตเป็็น่สารเคมีได้้ เชื่่น่ อะโครลีน่
ข้องน่ำ�ามัน่ไตรกลีเซอไรด้์ ทำาให้เกิด้ผลิตภัณฑ์์แยกออกเป็็น่สองชื่ั�น่ โพึ่รเพึ่น่ได้ออล กรด้ซิตริก และกรด้ซักซิน่ิก โด้ยสามารถใชื่้ได้้ทั�ง

ซึ�งเป็็น่ผลมาจากควิามหน่าแน่่น่และควิามมีข้ั�วิข้องผลิตภัณฑ์์ที�แตก กลีเซอรอลด้ิบัและกลีเซอรอลบัริสุทธิิ� อย่างไรก็ด้ี การน่ำากลีเซอรอล
ต่างกัน่ ผลิตภัณฑ์์ที�ป็รากฏชื่ั�น่บัน่จะเป็็น่ไบัโอด้ีเซล ใน่ข้ณะที�ด้้าน่ ด้ิบัมาใชื่้โด้ยตรงมีข้้อจำากัด้ซึ�งเป็็น่ผลมาจากสิ�งเจ่อป็น่ที�มีใน่

ล่างค่อกลีเซอรอลด้ิบั [4-6] กลีเซอรอลหร่อที�เรียกวิ่ากลีเซอรีน่จัด้ กลีเซอรอลด้ิบั เชื่่น่ เมทาน่อล และสบั้่ ยกตัวิอย่างเชื่่น่ หากน่ำากลี
เป็็น่ผลพึ่ลอยได้้ที�เกิด้ข้ึ�น่ระหวิ่างการผลิต โด้ยผลิตได้้ป็ระมาณ 1 เซอรอลด้ิบัไป็ใชื่้ใน่กระบัวิน่การหมัก สิ�งเจ่อป็น่ด้ังกล่าวิอาจมีผล

กิโลกรัมต่อการผลิตไบัโอด้ีเซล 10 กิโลกรัม [2, 7, 8] ทั�งน่ี�คาด้วิ่า ยับัยั�งการเจริญ่เติบัโตข้องจุลิน่ทรีย์ที�ใชื่้ [11] ส่งผลให้ได้้ผลิตภัณฑ์์
การผลิตไบัโอด้ีเซลจะเพึ่ิ�มข้ึ�น่โด้ยเฉลี�ยร้อยละ 4.5 ต่อป็ี และเพึ่ิ�ม ตำ�ากวิ่าการใชื่้กลีเซอรอลบัริสุทธิิ� น่อกจากน่ี�หากน่ำากลีเซอรอลด้ิบั

ข้ึ�น่ถึง 41,000 ล้าน่ลิตรใน่ป็ี ค.ศ. 2022 [8] เน่่�องจากการเติบัโต มาใชื่้งาน่ด้้าน่เภสัชื่กรรม อาหาร และยา เมทาน่อลที�เจ่อป็น่มากับั
ข้องอุตสาหกรรมไบัโอด้ีเซล ทำาให้มีกลีเซอรอลด้ิบัผลิตข้ึ�น่เป็็น่ กลีเซอรอลด้ิบัเป็็น่สารเคมีที�เป็็น่พึ่ิษ อาจทำาให้เกิด้ควิามเสียหาย

จำาน่วิน่มาก ด้ังน่ั�น่การป็ระยุกต์ใชื่้แน่วิคิด้การสร้างม้ลค่าให้แก่ และเป็็น่อัน่ตรายต่อสุข้ภาพึ่และสิ�งแวิด้ล้อมได้้ [12]
ผลิตภัณฑ์์จึงควิรน่ำามาป็ระยุกต์ใชื่้กับัอุตสาหกรรมการผลิต จากข้้อจำากัด้ข้องการใชื่้งาน่และราคาที�ค่อน่ข้้างตำ�าข้อง

ไบัโอด้ีเซล เพึ่่�อเพึ่ิ�มศักยภาพึ่ใน่การแข้่งข้ัน่ข้องไบัโอด้ีเซลเม่�อเทียบั กลีเซอรอลด้ิบั ทำาให้จำาเป็็น่ต้องพึ่ัฒน่าวิิธิีการทำาให้กลีเซอรอลด้ิบั
กับัน่ำ�ามัน่ป็ิโตรเลียมด้ีเซล [4] รวิมทั�งเป็็น่การใชื่้ป็ระโยชื่น่์และ บัริสุทธิิ�เพึ่่�อเพึ่ิ�มม้ลค่าให้กับักลีเซอรอลด้ิบั และทำาให้กระบัวิน่การ

เพึ่ิ�มม้ลค่ากลีเซอรอลด้ิบัอีกด้้วิย
ทำาให้สารบัริสุทธิิ�ด้ังกล่าวิมีควิามเป็็น่ไป็ได้้เชื่ิงเศรษฐศาสตร์
เม่�อน่ำาไป็ป็ระยุกต์ใชื่้ร่วิมกับัอุตสาหกรรมไบัโอด้ีเซล บัทควิามน่ี�มี
เน่่�องจากกลีเซอรอลด้ิบัที�ได้้จากกระบัวิน่การผลิต
ไบัโอด้ีเซลมีควิามบัริสุทธิิ�ตำ�าจากสิ�งเจ่อป็น่ เชื่่น่ น่ำ�า เมทาน่อล สบั้่ เป็้าหมายเพึ่่�อน่ำาเสน่อและรวิบัรวิมข้้อม้ลที�เกี�ยวิข้้องกับัเทคโน่โลยี

เกล่อข้องตัวิเร่งป็ฏิกิริยา และสารอิน่ทรีย์อ่�น่ ๆ กลีเซอรอลด้ิบัจึงมี การทำาให้กลีเซอรอลบัริสุทธิิ�เพึ่่�อใชื่้เป็็น่แน่วิทางใน่การเล่อก

ม้ลค่าเชื่ิงพึ่าณิชื่ย์ตำ�า [4] กลีเซอรอลที�มีควิามบัริสุทธิิ�ร้อยละ 80 เทคโน่โลยีที�เหมาะสมสำาหรับัอุตสาหกรรมที�เกี�ยวิข้้องต่อไป็

44
วิิศวิกรรมสาร ปีีที่่� 74 ฉบัับัที่่� 2 เมษายน-มิถุุนายน 2564