วิจัยพัฒนากระบวนการผลิตไบโอเอทานอลจากสาหร่าย = Technological research and development on the use of rapid-growth algae as alternative raw material for bio-ethanol production / Teerapatr Srinorakutura [et al.] (CONFIDENTIAL)
โดย: Teerapatr Srinorakutura
ผู้แต่งร่วม: Teerapatr Srinorakutura | Vishnu Panphan | Tepparit Kanhanont | Yuttasak Ratanasong | Suthkamol Suttikul | Ekarat Wuttivate | Yuttasak Subkaree | Nantana Bamrungchue | Jirous Siriniwatkul | ธีรภัทร ศรีนรคุตร | วิษณุ ปั้นพันธุ์ | เทพฤทธิ์ กัณหานนท์ | ยุทธศักดิ์ รัตนสงฆ์ | สุทธิ์กมล สุทธิกุล | เอกรัตน์ วุฒิเวทย์ | ยุทธศักดิ์ สุบการี | นันทนา บำรุงเชื้อ | จิรัสย์ สิรินิวัฒน์กุล
Language: Thai ชื่อชุด: Res. Proj. no. 52-15, Sub Proj. no. 2; no.1 (Final report) (CONFIDENTIAL)ข้อมูลการพิมพ์: Pathumthani : Thailand Institute of Scientific and Technological Research, 2022 รายละเอียดตัวเล่ม: 144 p.ชื่อเรื่องอื่นๆ: โครงการวิจัยที่ ภ.52-15 วิจัยพัฒนากระบวนการผลิตพลังงานชีวภาพจากสาหร่าย ระยะที่ 1 โครงการย่อยที่ 2 วิจัยพัฒนากระบวนการผลิตไบโอเอทานอลจากสาหร่าย รายงานฉบับที่1 (ฉบับสมบูรณ์) วิจัยพัฒนากระบวนการผลิตไบโอเอทานอลจากสาหร่ายหัวเรื่อง: เอทานอลสาระสังเขป: The objective of this project was to study the use of microalgae biomass for ethanol production as an alternative fuel. In this study, Hapalosiphon sp. TISTR 8236 was cultivated in the 5000 L opened pond using BGA (modified) as medium for 14 days. The contents of microalgae biomass used in this study consisted of 26.67%carbohydrate, 29.24%wt/protein, 3.43%wt/lipid and 40.66%wt/ash. The processes of ethanol production from microalgae biomass included microalgae cultivation, drying, size reduction, heat pretreatment, enzymatic hydrolysis and ethanol fermentation by yeast, respectively. The optimum conditions after reduced size of biomass were determined by using microalgae biomass 10%wt/v (DS) pretreated with water and heat by autoclave at 121o C, 15 lb/in2 for 15 min. After the pH of the substrate was adjusted to 5, the 0.8%v/v of Cellulase (Cellic® CTEC2) was added to the pretreated biomass at 50o C, 6 hrs for enzymatic hydrolysis. The second enzyme, 0.07%v/v glucoamylase (Spirizyme® Fuel) was then added to the biomass which pH was adjusted to 4.5, and incubated at 70o C for 90 min. The hydrolysis slurry was then fermented by yeast, Saccharomyces cerevisiae TISTR 5596 (107 cells/mL) cultivated at 30o C from sugar 13.35 g/L. The results of ethanol production in flask were similar to those of 5L fermenter as ethanol concentrations of 6.03 and 6.52 g/L were obtained with production rates of 0.250 and 0.362 g/L/h, respectively. The ethanol yields from 2 flask and fermenter were 0.500 and 0.504 g ethanol/ g sugar, respectively, with efficiencies of 98.06 and 98.74% respectively. The ethanol production time in the fermenter was 18 hrs which was shorter than that in the flask (24 hrs). This suggested that the microalgae biomass could be used as feedstock for ethanol production. However, the cultivation process of microalgae should be improved in order to increase yield of carbohydrate and microalgae biomass production, and finally, decrease the production cost. สาระสังเขป: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาความเป็นไปได้ในการผลิตเอทานอลจากชีวมวลสาหร่าย เพื่อเป็น แหล่งพลังงานทางเลือกใหม่. สาหร่ายที่ใช้ในงานวิจัยนี้เป็นสายพันธุ์ Hapalosiphon sp. TISTR 8236 เพาะเลี้ยงระดับขยายกลางแจ้งในบ่อแบบลู่ขนาด 5,000 ลิตร โดยใช้อาหารสูตร BGA ดัดแปลง เลี้ยงเป็นเวลา 14 วัน จากการวิเคราะห์องค์ประกอบ พบว่า สาหร่ายนี้ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรต, โปรตีน, ไขมัน และเถ้า โดยเฉลี่ยเท่ากับ 26.67, 29.24, 3.43 และ 40.66 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักแห้ง ตามลำดับ สำหรับขั้นตอนการผลิตเอทานอลจากสาหร่ายประกอบด้วย การเพาะเลี้ยงในบ่อ การตาก แห้งสาหร่ายสด การลดขนาดวัตถุดิบ การปรับสภาพวัตถุดิบโดยการให้ความร้อน การย่อยสาหร่าย ด้วยเอนไซม์ 2 ชนิด และการหมักเอทานอลโดยยีสต์ ตามลำดับ จากผลการทดลองได้ภาวะที่ เหมาะสมในการผลิตเอทานอล ดังนี้คือ สาหร่ายแห้ง 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักต่อปริมาตร ปรับ สภาพด้วยน้ำร่วมกับให้ความร้อนด้วยหม้อนึ่งฆ่าเชื้อความดันไอ ที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส ความ ดัน 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว เป็นเวลา 15 นาที หลังจากนั้น ปรับ pH ซับสเตรตที่ได้จากการปรับสภาพ เป็น 5.0 และย่อยด้วยเอนไซม์เซลลูเลส (Cellic® CTEC2) ปริมาณ 0.8 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร ที่ อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 ชั่วโมง หลังจากนั้น ปรับ pH เป็น 4.5 และย่อยต่อด้วย เอนไซม์กลูโคอะไมเลส (Spirizyme® Fuel) ปริมาณ 0.07 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร ที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 90 นาที น้ำตาลที่ได้จากการย่อยนี้จะถูกใช้เป็น ซับสเตรตสำหรับการ ผลิตเอทานอลโดยยีสต์ การหมักเอทานอลระดับฟลาสก์ ทำโดยเติมยีสต์ Saccharomyces cerevisiae TISTR 5596 ให้มีปริมาณเชื้อเริ่มต้น 107 เซลล์ต่อมิลลิลิตร หมักเอทานอลจากน้ำตาล เริ่มต้น 13.35 กรัมต่อลิตร ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส โดยใน 6 ชั่วโมงแรก, ทำการเขย่าหรือกวน เพื่อให้ยีสต์เจริญเติบโต หลังจากนั้น ตั้งนิ่งเพื่อให้เกิดการหมักเอทานอล ผลการ 1 ฝ่ายเทคโนโลยีชีวภาพ, สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.) 4 ผลิตเอทานอลระดับฟลาสก์และถังหมักขนาด 5 ลิตร พบว่า ได้เอทานอล 6.03 และ 6.52 กรัมต่อ ลิตร ตามลำดับ อัตราผลผลิตเอทานอล 0.250 และ 0.362 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ ได้ เอทานอลเท่ากับ 0.500 และ 0.504 กรัมเอทานอลต่อกรัมน้ำตาลที่ใช้ประสิทธิภาพของการหมักได้ เอทานอล 98.06 และ 98.74 เปอร์เซ็นต์ของผลได้ทางทฤษฎี ตามลำดับ ใช้ระยะเวลาในการหมัก 24 และ 18 ชั่วโมง ตามลำดับ โดยสรุป พบว่า สาหร่ายสายพันธุ์นี้สามารถนำมาใช้เป็นวัตถุดิบ ทางเลือกหนึ่งในการผลิตเอทานอลได้ แต่ควรปรับปรุงวิธีการเพาะเลี้ยงให้มีองค์ประกอบที่มี คาร์โบไฮเดรตสูง ต้นทุนต่ำ และผลผลิตต่อพื้นที่ที่สูงขึ้น เพื่อให้เกิดความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์.
ไม่มีรายการทางกายภาพสำหรับระเบียนนี้
There are no comments on this title.