1. 317438 MICROBIAL BIOFUEL 07/12/54
ของเสีย-ผลพลอยไดจากการผลิตไบโอดีเซล
ากการผลิ ไบโอดี
317 438 Microbial Biofuel : 2/2554
 กระบวนการทรานเอสเทอริฟเคชั่น (transesterification)
การจัดการของเสีย/ ผลพลอยได 1
จากการผลิตไบโอดีเซล
ไตรกลีเซอไรด เมทานอล กลีเซอรีน ไบโอดีเซล
1 ตัวเรงปฏิกิ ริยา : กรด (H2SO4)/ ดาง (NaOH)/ เอนไซมไ ลเปส (lipase)
รัตนภรณ ลีสิงห
CPO: ไบโอดีเซล 90% + กลีเซลรอลดิบ (crude glycerol,
ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร glycerine) 10% เปนผลพลอยได, ของเสียที่ประกอบดวย
มหาวิทยาลัยขอนแกน กรดไขมันและเมทานอล
317 438 Microbial Biofuel 2
สมบัติของกลีเซอรอล การใชประโยชนของกลีเซอรอลดิบ
ซอรอลดิ
จากไบโอดี
จากไบโอดีเซล
กลีเซอรอล : กลีเซอรีน, 1,3-โพรเพนไตรออล  กลีเซอรอลดิบราคาคอนขางต่ําและเปนปญหาของ
(1,3-propantriol) หรือไกลซิลแอลกอฮอล ผูผลิตไบโอดีเซลในการกําจัด
(glycyl alcohol) ไกลเซอริทอล (glyceritol)  การเพิ่มมูลคากลีเซอรอลดิบ: วิธีทางเคมี/ชีวภาพ
สูตรเคมี C3 H5(OH)3 : จัดเปนแอลกอฮอลชนิด  วิธีทางเคมี :
trihydric alcohol ไมมีสี ไมมีกลิ่น มีรสหวาน มี  แยกกลีเซอรอลดิบใหบริสุทธิ์ : เพิ่มมูลคาของ
ความหนืด ผลพลอยวิธีหนึ่งแตกระบวนการมีตนทุน สูงมาก
จุดหลอมเหลวที่ 17.8 °C, จุดเดือด 290 °C  ใชความดันและอุณหภูมิสูง ประสิทธิภาพของ
การใชประโยชนกลีเซอรอล: อุตสาหกรรมอาหาร ปฏิกิริยาคอนขางต่ํา ถากลีเซอรอลดิบมีสิ่ง
และยา และเครื่องสําอางเปนตน ปนเปอนสูง ผลิตภัณฑที่ไดมีคุณภาพต่ํา
317 438 Microbial Biofuel 3 317 438 Microbial Biofuel 4
การใชประโยชนของกลีเซอรอลดิบ
ซอรอลดิ การผลิตผลิตภัณฑมูลคาเพิ่มจากกลีเซอรอลผาน
จากไบโอดี
จากไบโอดีเซล กระบวนการหมักโดยจุลินทรีย
 วิธีทางชีวภาพทําไดโดยอาศัยกิจกรรมของ
1,3-PDO:
จุลินทรีย 1,3-propanediol;
DHAP:
 เพิ่มมูลคาของผลพลอยไดโดยการแปรรูปกลีเซ dihydroxyacetonephos
อรอลดิบใหเปนผลิตภัณฑมูลคาเพิ่ม เชน phate;
PEP:
 สาร 1,3-โพรเพนไดออล (1,3-propanediol) phosphoenolpyruvate;
PYR: pyruvate;
 biobutanol/bioethanol, hydrogen AcCoA:
acetyl-coenzymeA
 propionic acid, succinic acid, citric acid
 น้ํามันเซลลเดียวจากจุลินทรีย (single cell oil)
(Yazdani and Gonzalez 2007)
317 438 Microbial Biofuel 5 317 438 Microbial Biofuel 6
Ratanapornleesing, Micro., SC., KKU. 1

2. 317438 MICROBIAL BIOFUEL 07/12/54
1, 3-โพรเพนไดออล (C3H8O2)
โพรเพนไดออล 1, 3-โพรเพนไดออล (C3H8O2)
โพรเพนไดออล
 1,3-propanediol เปนสารโมเลกุลเชิงเดี่ยว  การผลิต สาร 1,3-โพรเพนไดออลมี 2 วิธี
(monomer) 1. กระบวนการทางเคมี :
 เปนผลิตภัณฑที่มีการใชประโยชนอยางกวา งขวาง  สังเคราะหจากสารเคมี : acrolein, propylene, ethylene
ในอุตสาหกรรมตางๆ เชน  ดําเนินการที่อุณหภูมิและความดันสูง
 ใชผลิต polymer, polyester, polyether,  ใชตัวเรงปฏิกิริยาที่มีราคาแพง
polyurethane 2. กระบวนการหรือวิธีทางชีวภาพ
 สารหลอลื่น ตัวทําละลาย สารเคลือ บปอ งกัน UV  บริษัทดูปองตแหงสหรัฐอเมริกา: พัฒนากระบวนการผลิต
โดยการตัดตอยีนใหจุลินทรียสามารถเปลี่ยนกลูโคสไป
 ผลิตเปน biodegradable plastic เปน 1,3-โพรเพนไดออลโดยตรง
317 438 Microbial Biofuel 7 317 438 Microbial Biofuel 8
1, 3-โพรเพนไดออล (C3H8O2)
โพรเพนไดออล Bio-
Bio-butanol
 การผลิต ผานวิธีทางชีวภาพทําให 1,3-โพรเพนได  บิวทานอล (C4H10O) : หนึ่งในสี่แอลกอฮอลตระกูล
ออล มีบทบาทสําคัญตออุตสาหกรรมการผลิต ไขมัน คือ เมธานอล เอธานอล โพรพานอลและบิวทา
พลาสติกชีวภาพ นอล
 การใชกลีเซอรอลดิบ: แหลงคารบอน  บิวทานอลเปยมศักยภาพในการใชเปนเชื้อเพลิง
 อาศัยการทํางานของจุลินทรียที่มีเอนไซมเฉพาะ เชน
ชีวภาพ : ใหคาออกเทนสูงกวาแอลกอฮอลอื่นๆ ใน
1,3-propanediol dehydrogenase (1,3-propanediol ตระกูลเดียวกัน
oxidoreductase)  การศึกษาการผลิต บิวทานอลโดยใชกลีเซอรอล เปน
 จุลินทรียที่สามารถผลิต 1,3-โพรเพนไดออล แหลงคารบอน เชน การหมักเชื้อ Clostridium
จากกลีเซอรอล เชน Citrobacter freundii, Klebsiella pasteurianum จากกลีเซอรอลดิบผานการหมักแบบ
pneumoniae และ Clostridium butiricum ไรอากาศ : ผลผลิตบิวทานอลสูงสุด 19 กรัม/ลิตร
317 438 Microbial Biofuel 9 317 438 Microbial Biofuel 10
ไฮโดรเจน (H2) กรดโพรพิโอนิค (CH3CH2COOH)
อนิ COOH)
 การผลิตกรดโพรพิโอนิคจากกลีเซอรอลดิบ : ตรึงเซลล
 พลังงานไฮโดรเจน : พลังงานสีเขียว/สะอาด
แบคทีเรีย Propionibacteria acidipropionici และ
 เทคโนโลยีที่ใชในการผลิต : Propionibacteria freudenreichii spp. shermanii บน
 การแยกน้ําดวยไฟฟา (electrolysis) การแยก แคลเซียมอัลจิเนต: เพิ่มผลผลิตไดสูงถึง 42 กรัม/ลิตร
สารประกอบไฮโดรคารบอนดวยไอน้ํารอน (reforming)  ประโยชนของกรดโพรพิโอนิค
การใชความรอนจากใตดินและดวงอาทิตยในการแยก  สารยับยั้งการเจริญของเชื้อราและแบคทีเรีย
น้ํา (thermochemical cycles), biological production
 เปนสารเติมแตงปองกันการเนาเสียของอาหาร
 Biological production : สาหรายและแบคทีเรีย
 ใชผสมในแปงฝุนสําหรับทาเทา : ปองกันเชื้อรา
 ศึกษาการผลิต H2 และเอธานอล : Enterobacter
 เปนสารตั้งตนในการผลิตเซลลูโลสสังเคราะห
aerogenes HU-101 : หมักแบบตอเนื่องภายใตสภาวะ
ไรออกซิเจน ใหผลผลิต H2 = 30 มิลลิโมล/ลิตร/ชั่วโมง
317 438 Microbial Biofuel 11 317 438 Microbial Biofuel 12
Ratanapornleesing, Micro., SC., KKU. 2