เชิงนามธรรม
ความต้องการ พลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในศตวรรษปัจจุบันเป็นแรงผลักดันให้มนุษย์ดึงเชื้อเพลิงจากแหล่งใหม่ พลังงานหมุนเวียน เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ เป็นเป้าหมายที่โดดเด่นที่สุดในการลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลของประเทศต่างๆ การใช้เชื้อเพลิงชีวภาพทำให้ประเทศต่างๆ คำนึงถึงราคาน้ำมันที่ผันผวน มลพิษทางอากาศ และการหมดลงของเชื้อเพลิงฟอสซิล มลพิษจากภายนอกอาคารซึ่งส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตมากกว่า 4.2 ล้านคนต่อปีเป็นภัยคุกคามต่อการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ทำให้เกิดแนวคิดในการหาเชื้อเพลิงทางเลือก ในบรรดาเชื้อเพลิงชีวภาพประเภทต่างๆ เอธานอลเป็นเชื้อเพลิงที่พบได้ทั่วไปมากกว่าเนื่องจากมีแหล่งที่มาที่หลากหลายและสามารถผสมกับเชื้อเพลิงฟอสซิลในยานพาหนะเชิงพาณิชย์ได้ แม้ว่าจะมีปริมาณพลังงานต่ำกว่าน้ำมันเบนซิน แต่มีค่าออกเทนสูงกว่า ซึ่งช่วยรักษาเครื่องยนต์ไม่ให้น็อคในสภาวะที่มีแรงดันสูง นอกจากนี้ ปริมาณออกซิเจนที่สูงขึ้นและผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่ไม่เป็นพิษยังช่วยลดมลพิษทางอากาศอีกด้วย
การสกัดเชื้อเพลิงจาก เศษ พืชผลหรือผลพลอยได้ระหว่างการแปรรูปผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรนั้นมีแนวโน้มที่ดีที่จะนำไปสู่การพัฒนาพลังงานที่ยั่งยืน ขยะเหล่านี้ถูกกำจัดไปทั่วโลกในระหว่างการเก็บเกี่ยว การบรรจุ และการขนส่ง ในหลายประเทศ ขยะทางการเกษตรมีน้ำหนักมาก อย่างไรก็ตาม ขยะส่วนใหญ่ถูกใช้เป็นอาหารสัตว์หรือปุ๋ยสมุนไพร และไม่มีมูลค่าเพิ่มใดๆ แม้ว่าจะตั้งอยู่ในพื้นที่แห้งแล้ง แต่อิหร่านก็ผลิตส้ม ธัญพืช และผักต่างๆ ในปริมาณมาก ขยะของผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งขยะที่ถูกกำจัดโดยอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร เช่น โรงงานน้ำผลไม้ ยังคงไม่มีประโยชน์ การศึกษาเชิงทดลองในปัจจุบันนี้กำลังศึกษาศักยภาพของสารตกค้างในการสกัดเชื้อเพลิงชีวภาพ
วัสดุ วิธีการ และผลลัพธ์
ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่อุดมสมบูรณ์ 6 ตัวอย่างในอิหร่าน ได้แก่ อ้อย องุ่น มันฝรั่ง เปลือกส้ม อินทผลัม และหม่อน กระบวนการบำบัดเบื้องต้น การไฮโดรไลซิส และการหมักจะดำเนินการ และน้ำผลไม้ที่สกัดได้จะถูกส่งไปที่เครื่องกลั่นเพื่อรวบรวมไบโอเอธานอล เพื่อประเมินความบริสุทธิ์ของน้ำกลั่น จะทำการทดสอบแก๊สโครมาโทกราฟี แสดงให้เห็นว่าอินทผลัมและหม่อนสามารถผลิตเอธานอลได้สูงสุด 29.5 และ 23 มล./100 กรัม (ขยะแห้ง) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่มีประสิทธิภาพสูงสุด รูปด้านล่างแสดงปริมาณไบโอเอธานอลที่สกัดได้จากวัสดุเหลือใช้แต่ละชนิด
ปริมาณไบโอเอธานอลที่สกัดจากขยะเกษตรกรรมของอิหร่านบทสรุป
ของเสียจากผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรซึ่งมีจำนวนมากในหลายประเทศเนื่องจากอุตสาหกรรมแปรรูปอาหารจำนวนมากนั้นสามารถถือเป็นแหล่งพลังงานที่มีแนวโน้มดีได้ ไบโอเอธานอลเป็นเชื้อเพลิงที่สามารถใช้ได้ในรถยนต์ ในรูปแบบบริสุทธิ์หรือแบบผสม ซึ่งสามารถผลิตได้จากเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรตามที่ศึกษาในงานวิจัยนี้สำหรับอิหร่าน ตัวอย่างผลิตภัณฑ์จำนวนมากในอิหร่าน ได้แก่ อ้อย มันฝรั่ง อินทผาลัม องุ่น เปลือกส้ม และหม่อน ได้ถูกเก็บรวบรวม และนำกระบวนการบำบัดเบื้องต้น ไฮโดรไลซิส และการหมักไปใช้กับผลิตภัณฑ์เหล่านั้น น้ำผลไม้ที่สกัดได้จะถูกระเหยและควบแน่นในเครื่องกลั่นเพื่อให้ได้ไบโอเอธานอล ตัวอย่างทั้งหมดแสดงให้เห็นว่ามีปริมาณเอธานอลที่ยอมรับได้ อินทผาลัมพันธุ์บูเชร์ (29.5 มล. (เอธานอล)/100 ก. (ขยะแห้ง)) อินทผาลัมพันธุ์จิโรฟต์ (27 มล. (เอธานอล)/100 ก. (ขยะแห้ง)) และหม่อน (23 มล. (เอธานอล)/100 ก. (ขยะแห้ง)) แสดงให้เห็นว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด การผลิตไบโอเอธานอลควรได้รับการปรับปรุงโดยการปรับพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเตรียมการและการหมักให้เหมาะสม ซึ่งอาจเป็นหัวข้อของการศึกษาในอนาคต กระบวนการหมักประเภทอื่นที่มีประสิทธิภาพมากกว่า เช่น การใช้กรดอินทรีย์ เช่น กรดฟอร์มิก กรดอะซิติก กรดมาลิก กรดซิตริก และกรดทาร์ทาริก ก็สามารถพิจารณาเป็นการพัฒนาอีกประการหนึ่งจากงานปัจจุบันสำหรับงานในอนาคต นอกจากนี้ ยังสามารถพิจารณาขยะทางการเกษตรอื่นๆ เช่น ลำต้นของธัญพืชเป็นแหล่งที่มาของการผลิตไบโอเอธานอลในอิหร่านได้ การศึกษาปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าควรจัดตั้งและพัฒนาอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพในอิหร่าน เพื่อให้แน่ใจว่าประหยัดพลังงานและลดมลพิษทางอากาศ โครงการนี้อาจสร้างผลกำไรและเป็นประโยชน์ต่อทุกคนที่ลงทุนในอุตสาหกรรมนี้
แหล่งที่มา
- Taherzadeh Fini , A, Fattahi, A, “ การผลิตไบโอเอธานอลจากขยะ: การศึกษาประเมินเชิงทดลองสำหรับอิหร่าน ” วารสารพลังงานหมุนเวียนและสิ่งแวดล้อม เล่มที่ 8 ฉบับที่ 3 (2021), 86-93. https://doi.org/10.30501/jree.2021.255487.1156