สืบค้นงานวิจัย
การบูรณาการเทคโนโลยีเพื่อการเพิ่มขีดความสามารถในการผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลังใน ประเทศไทย
วิษณุ ปั้นพันธุ์ - สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย
ชื่อเรื่อง: การบูรณาการเทคโนโลยีเพื่อการเพิ่มขีดความสามารถในการผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลังใน ประเทศไทย
ชื่อเรื่อง (EN): Technology Demonstration to Decrease Cost for Ethanol Production from Cassava in 5000 L per day Capacity
ผู้แต่ง / หัวหน้าโครงการ: วิษณุ ปั้นพันธุ์
บทคัดย่อ: งานวิจัยนี้ศึกษากระบวนการหมักเอทานอลจากมันสำปะหลังแบบความเข้มข้นสารตั้งต้นสูง (High Gravity Fermentation; HG) ร่วมกับระบบการกู้คืนเอทานอลระหว่างกระบวนการหมัก (In Situ Ethanol Recovery; ISER) ทั้งในถังหมักในระดับห้องปฏิบัติการและระดับกึ่งอุตสาหกรรม ซึ่งจะเป็นแนวทางหนึ่งในการลดต้นทุนการผลิตเอทานอล เนื่องจากต้นทุนในการผลิตเอทนอลจากมันสำปะหลังค่อนข้างสูงกว่าวัตถุดิบประเภทอื่น อย่างไรก็ตามการผลิตเอทานอลภายใต้สภาวะ HG จะทำให้ได้ความเข้มข้นของเอทานอลในน้ำหมักสูงกว่าการใช้ความเข้มข้น สารตั้งต้นในระดับปกติ (Normal Gravity; NG) ซึ่งความเข้มข้นที่สูงขึ้นจะส่งผลให้เกิดการยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์ ทำให้เชื้อยีสต์ไม่สามารถเปลี่ยนน้ำตาลเป็นเอทานอลได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ดังนั้น จึงได้นำเอาระบบการกู้คืนเอทานอลระหว่างการหมักภายใต้สภาวะสุญญากาศ (Vacuum Fermentation) เข้ามาช่วยลดผลกระทบดังกล่าว ซึ่งได้พัฒนาระบบการกู้คืนฯ โดยการนำผลิตภัณฑ์จากถังปฏิกรณ์ระหว่างกระบวนการหมักเข้าไปยังถังพักที่มีขนาดเล็กกว่า และสามารถควบคุมอุณหภูมิและความดันตามต้องการซึ่งจะไม่ส่งผลต่อระบบการหมัก วิธีการดังกล่าวนี้จะส่งผลถึงต้นทุนในส่วนของชุดอุปกรณ์ที่ใช้ในการกู้คืนที่มีขนาดที่ลดลง ซึ่งง่ายต่อการติดตั้งเข้ากับกระบวนการผลิต จากการศึกษาหาสภาวะความเข้มข้นที่เหมาะสมในกระบวนการหมักเอทานอลภายใต้ความเข้มข้นสารตั้งต้นสูงทั้งที่ไม่ใช้และใช้ระบบการกู้คืนเอทานอลระหว่างกระบวนการหมักในระดับห้องปฏิบัติการ ระดับกึ่งอุตสาหกรรม และระดับอุตสาหกรรม พบว่าที่ความเข้มข้นมันสำปะหลัง 30% (w/w) จะสามารถเพิ่มผลผลิตเอทานอลได้มากขึ้นจากร้อยละ 14.88 เป็นร้อยละ 17.07 โดยปริมาตร จากร้อยละ 15.98 เป็นร้อยละ 17.67 โดยปริมาตร และ จากร้อยละ 11.84 เป็น ร้อยละ 13.07 โดยปริมาตร ตามลำดับ โดยที่ประสิทธิภาพการหมักเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ จากนั้นเมื่อได้ทำการทดลองในระดับโรงงานสาธิตผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลังขนาดกำลังการผลิต 5,000 ลิตรต่อวัน พบว่าการหมักที่ความเข้มข้นสูงร่วมกับระบบการกู้คืนเอทานอลจะมีอัตราการผลิตที่สูงกกว่าการหมักแบบที่ไม่มีระบบการกู้คืนฯ สำหรับความเข้มข้นเริ่มต้นที่ร้อยละ 25 โดยน้ำหนัก จะมีประสิทธิภาพการหมักสูงที่สุดอยู่ที่ร้อยละ 92.67 ซึ่งสามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้ไม่ต่ำกว่าร้อยละ 20 ของกำลังการผลิตเดิมเมื่อคิดเทียบที่ปริมาณน้ำหมักที่เท่ากันและส่งผลให้ต้นทุนการผลิตต่อหน่วยลดลงอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ว่าการนำเอาทั้ง 2 เทคโนโลยีนี้มาประยุกต์ใช้ในกระบวนการผลิตเอทานอลในระดับอุตสาหกรรมก็จะสามารถเพิ่มผลิตภาพและลดต้นทุนด้านพลังงานลงได้อย่างแน่นอน
บทคัดย่อ (EN): The cassava-based ethanol production using high gravity (HG) fermentation process with in situethanol recovery (ISER) was performed in lab-scale (5 L) and pilot-scale fermenters (100 L). This approach can help reduce the costs of ethanol production from cassava. For high concentration feedstock, the high concentration of ethanol produced in the broth under HG condition, compared to the normal gravity (NG) condition, can inhibit the growth of yeast. This impaired the ability to convert sugar into ethanol. Therefore, ISER by vacuum fermentation was applied to avoid these negative effects. Some of the fermentation broth was transferred into a holding tank, equipped with pressure and temperature control, to recover the ethanol before circulating back to the fermenter. The effective operation resulted in a smaller footprint and reduced equipment cost. This system can also be adapted for large-scale operation. At the optimal conditions, the use of 30% (w/w) cassava chip increased the ethanol concentration from 14.88 % (v/v) to 17.07% (v/v) and from 15.98% (v/v) to 17.67% (v/v) for the lab-scale and pilot-scale fermenters, respectively. The production efficiency was significantly improved. When the experiment was conducted at the cassava ethanol demonstration plant with a capacity of 5,000 liters per day, it was found that the HG fermentation combined with in situ ethanol recovery system will have a higher production rate than none recovery system. The concentration of 25% (w/w) has the highest fermentation efficiency at 92.67% which can increase the production capacity by at least 20% of the original capacity when compared with the same volume of broth. As a result, the production cost per unit was also significantly reduced. The integration of two technologies can be implemented as a production guideline for industrial-scale ethanol production in the future.
บทคัดย่อ: ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN): th
เผยแพร่โดย: สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย
คำสำคัญ: การเจริญเติบโตของเซลล์
หากไม่พบเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) โปรดติดต่อหน่วยงานเจ้าของข้อมูล

การอ้างอิง

วิษณุ ปั้นพันธุ์. "การบูรณาการเทคโนโลยีเพื่อการเพิ่มขีดความสามารถในการผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลังใน ประเทศไทยTechnology Demonstration to Decrease Cost for Ethanol Production from Cassava in 5000 L per day Capacity". สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย. 2565

วิษณุ ปั้นพันธุ์. "การบูรณาการเทคโนโลยีเพื่อการเพิ่มขีดความสามารถในการผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลังใน ประเทศไทยTechnology Demonstration to Decrease Cost for Ethanol Production from Cassava in 5000 L per day Capacity". สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย. 2565. Print.



TARR Wordcloud:
การบูรณาการเทคโนโลยีเพื่อการเพิ่มขีดความสามารถในการผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลังใน ประเทศไทย
วิษณุ ปั้นพันธุ์
สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย
2565
การถ่ายทอดองค์ความรู้และนวัตกรรมการผลิตอาหารอัดเม็ดคุณภาพสูงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและเพิ่มขีดความสามารถทางการแข่งขันของเกษตรกรผู้เลี้ยงโคเนื้ออย่างยั่งยืน การถ่ายองค์ความรู้และนวัตกรรมการผลิตอาหารต้นทุนต่ำโดยใช้วัตถุดิบอาหารในท้องถิ่น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและเพิ่มขีดความสามารถทางการแข่งขันของกลุ่มเกษตรกรผู้เลี้ยงจิ้งหรีด การเพิ่มศักยภาพของเกษตรกรรมไทย การวิจัยและพัฒนากระบวนการเพิ่มผลผลิตและคุณภาพของถั่วเหลืองในสภาวะเครียดจากภัยแล้ง การเพิ่มศักยภาพการผลิตข้าวเม่าสู่มาตรฐานความปลอดภัยเพื่อยกระดับรายได้และคุณภาพชีวิตอย่างยั่งยืน การจัดการองค์ความรู้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพระบบผลิตไอน้ำในกระบวนการนึ่งก้อนเพาะเห็ดในพื้นที่สูง การใช้สารสกัดจากใบสะเดาเป็นสารยับยั้งกระบวนการไนตริฟิเคชั่นเพื่อเพิ่มการเจริญเติบโตและผลผลิตข้าวภายใต้การใช้น้ำแบบประหยัด ผลิตภัณฑ์สารสำคัญทางชีวภาพจากพืชสมุนไพรทางการแพทย์ของประเทศไทย ในการเป็นสารต้านการพัฒนาพยาธิสภาพในกลุ่มอาการ Long COVID จากการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV2: การทดสอบทางห้องปฏิบัติการ ในสัตว์ทดลอง และการทดสอ การคัดเลือกและเทียบเคียงแบคทีเรียแลกติกที่สามารถยับยั้งยีสต์ซึ่งปนเปื้อนในน้ำหมักชีวภาพ การศึกษาการเข้าถึงเทคโนโลยีและนวัตกรรม ข้อมูลข่าวสาร และแหล่งเงินทุนในภาคเกษตร
คัดลอก URL
กระทู้ของฉัน
ผลการสืบค้นทั้งหมด โพสต์     เรียงลำดับจาก
พัฒนาระบบโดยศูนย์ความรู้เฉพาะด้านวิศวกรรมความรู้และวิศวกรรมภาษาDeveloped by Center of Excellence for Unified Knowledge and Language Engineering
สนับสนุนโดยสำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน)Supported by the Agricultural Research Development Agency (Public Organization)
แบบสำรวจความพึงพอใจQuestionair