เอกสารการประชุมวิชาการและนำเสนอผลงานวิจัย ครั้งที่ 21 / 2554 (Oral) - page 507

บทนํา
ไบโอดีเซล (Biodiesel) เปนเชื้อเพลิงที่ไดจากน้ ํามันพืชและไขมันสัตว ซึ่งเป นสารประกอบอินทรียประเภท
ไตรกลีเซอไรด และไบโอดีเซลยังมีข อดีกว าน้ํามันดี เซล เช น ไม เปนพิ ษ และไมมี สวนประกอบของซัลเฟอร หรือ
สารประกอบประเภทอะโรเมติก (Alenezi, 2010) วิธี การที่ มักใช ในการผลิตไบโอดี เซล คื อ การทําปฏิ กิริยา
ทรานสเอสเทอริ ฟเคชัน (Transesterifcation) โดยทํ าปฏิกิริยากับแอลกอฮอล (Ethanol หรือ Methanol) และมีดางเปน
ตัวเรงปฏิกิริยา เชน โซเดียมไฮดรอกไซด (NaOH) จะไดผลิตผลเปนเอสเตอร (Ester) และกลีเซอรอลเปนผลพลอยได
แอลกอฮอลที่มักใชในการทํ าปฏิกิริยา คือ เมทานอล เนื่องจากมี ราคาต่ํา อีกทั้งยังมี คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ ดี
(เปนสารประกอบมีขั้วและเปนแอลกอฮอลสายสั ้น) (Berrios, 2010) โดยที่ปฏิ กิริยาทรานส เอสเทอริฟเคชันนี ้ จะทําการ
สลายพันธะเคมีของโมเลกุ ลไขมันหรือน้ํ ามัน จนเกิดเป นสารเอสเตอรที ่มีคุณสมบัติใกลเคี ยงกับน้ ํามันดีเซล เรียกวา
ไบโอดีเซล ไบโอดีเซลชนิดเอสเตอรนี้ มีคุณสมบัติที่เหมือนกับน้ํามันดีเซลมากที่สุด
ในงานวิจัยนี้ไดใชเอทานอลเป นตัวทําละลายเนื่องจาก ในการผลิตไบโอดีเซลจํ าเปนตองใชแอลกอฮอล ที ่มีขั้ว
และเปนแอลกอฮอลสายสั้นดังที่กลาวมาแลวขางตน ดวยเหตุผลดังกลาวจึงไดเลือกเอทานอลและยังเปนแอลกอฮอล ชนิด
หนึ่งซึ่งเกิ ดจากการนําเอาพื ชมาหมักเพื่อเปลี ่ยนแปงเปนน้ ําตาล จากนั้นจึงเปลี ่ยนจากน้ําตาลเปนแอลกอฮอล โดยใช
เอนไซม หรือกรดบางชนิดชวยยอย เพื ่อทํ าใหเปนแอลกอฮอล บริ สุทธิ์ 95% โดยการกลั ่น สวนใหญผลิ ตจากพืชสอง
ประเภทคือ พื ชประเภทน้ําตาล เชน ออย บีทรูท และพื ชจําพวกแป ง เชน มันสําปะหลัง ขาว ขาวโพด เปนตน จึงไม เปน
พิษเมื่ อสัมผัสหรือสูดดม และเปนสารประกอบที่ ไวไฟสูงที่อุณหภูมิ 130C แต เมทานอลเปนพิษเมื่อสูดดมหรือสัมผัส ใน
การใชเอทานอลเปนตั วทําละลายในการผลิ ตไบโอดีเซลได มีการศึกษาและทดลองมาแล วกอนหนานี้ดวยเชนกั น โดย
Pisarello และ คณะ (2010) ไดศึกษาการผลิตไบโอดีเซลจากวั ตถุดิบที่มีกรดสูง โดยใชน้ ํามันดอกทานตะวันและน้ ํามัน
มะพราวเปนวัตถุ ดิบ ทําปฏิกิริยากับเอทานอล เมทานอล และเอทานอลซี่งสามารถลดกรดลงเหลือนอยกวา 50% จากกรด
ไขมันอิสระเริ่มตน และ Raita และ คณะ (2010) ได ทําการผลิตน้ ํามันไบโอดีเซลจากน้ํามันปาลมโอเลอินโดยใช ตัวเร ง
ปฏิ กิริยาชีวภาพในเอทานอล โดยใชระบบเอนไซมไลเปสในเททระ-บิ วทานอล บน microcrystalline สามารถผลิต
ไบโอดีเซลได ถึง 89.9% และเปรี ยบเทียบกับไบโอดี เซลที่ผลิตไดจากน้ํามันปาลมดิบและกรดไขมันปาล ม จากอัตราสวน
ที่เหมาะสมของการผลิตจากน้ํามันปาลมโอเลอิน ซึ่งสามารถผลิตไดถึง 82.1 และ 75.5 % ตามลําดับ
วัตถุ ดิบในการผลิ ตไบโอดีเซลมี ทั้งจากพืชและไขมันสัตว ไดแก ปาล ม สบูดํา มะพราว ทานตะวัน ถั่วเหลือง
เมล็ ดเรพ และน้ํามั นพืชน้ ํามั นสัตวที ่ผานการใชงานแล ว ซึ่งการพิจารณาเลื อกวัตถุดิบชนิดใดมาต องคํานึงถึ งราคา
ปริ มาณและองคประกอบของน้ํามันในพืชชนิดนั้ น ในการทดลองนี้ใชกรดไขมันปาลม (Palm Fatty Acid Distillate:
PFAD) ซึ่ งเปนวัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซล เนื ่องจากราคาคอนขางถูกและมีปริ มาณมากเกินความต องการ โดยเปน
ผลิ ตผลพลอยไดจากกระบวนการกลั ่นน้ํามันปาล มบริสุ ทธิ์เพื่อบริ โภค แตเนื ่องจากองคประกอบสวนใหญเปนกรด
ไขมันอิสระ 90 % โดยประมาณ สวนที่เหลื อเปนไตรกลีเซอรไรด ดังนั้นจึงต องอาศัยกระบวนการผลิตที่แตกต างไปจาก
วัตถุดิบน้ํามันพืชโดยทั่ วไป กรดไขมันปาลมมีลักษณะเปนสีน้ําตาลอ อน แข็งที่อุณหภูมิหองและละลายเปนของเหลวสี
น้ ําตาลเมื่ อใหความรอน กรดไขมั นปาลมใช ในอุตสาหกรรมสบู อุตสาหกรรมอาหารสัตวและเปนวัตถุ ดิบสําหรับ
อุตสาหกรรมเคมี รวมทั้งสามารถสกั ดวิตามินอีจากกรดไขมันปาลมไดอีกดวย
ไบโอดีเซล สามารถผลิตไดหลายวิ ธี เชน การทําปฏิกิริยาทรานส เอสเทอริฟเคชันดั งที่กลาวมาแลวขางตน แต
เนื่องจากวัตถุดิบที่ใชเปนไขมันที่มีกรดไขมันอิสระสูงถึง 90 % ในการทํ าปฏิกิริยาทรานส เอสเทอริฟเคชันที่ใชดางเปน
ตัวเรงปฏิกิริยาจึงไมเหมาะสม เนื่องจากจะทําใหมีสบูเกิดขึ้นแทนที่จะได น้ํามันไบโอดีเซลเปนผลิตภัณฑหรือไดปริ มาณ
น้ํ ามันไบโอดีเซลต่ํา จึงตองอาศัยวิธีการทําปฏิกิริยาสองขั้ นตอน โดยขั้นตอนแรกของกระบวนการจะเปนการลดปริมาณ
กรดไขมันอิสระในกรดไขมันปาลมกอนโดยใชปฏิกิริยาเอสเทอริฟเคชั น ทําปฏิกิริยากับแอลกอฮอล และมีกรดเปน
ตัวเรงปฏิกิริยาซึ ่งมักจะใช กรดซัลฟ วริก ขั้นตอนที ่สองเปนกระบวนการทรานสเอสเทอริฟ เคชัน ที่ใชดางเปนตั วเรง