การแยกและเพิ่มมูลค่าสารชีวภัณฑ์จากน้ำสกัดน้ำมันปาล์ม
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยเรื่อง “การแยกและเพิ่มมูลค่าสารชีวภัณฑ์จากน้ำสกัดน้ำมันปาล์ม” นี้ มุ่งเน้นการแก้ปัญหาการจัดการน้ำสกัดน้ำมันปาล์ม (POME) ซึ่งเป็นของเสียจากอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์มที่มีปริมาณมาก ปัจจุบัน POME มักถูกนำไปใช้ผลิตก๊าซชีวภาพหรือปุ๋ย ซึ่งมีมูลค่าเพิ่มไม่สูงนัก งานวิจัยนี้จึงเสนอแนวทางการเพิ่มมูลค่า POME ด้วยการแยกสารที่มีมูลค่าสูงออกมา คือ น้ำมันปาล์มตกค้าง (Residual oil) และสารประกอบฟีนอลลิค ซึ่งมีรายงานว่าสารประกอบฟีนอลลิคนี้ยังเป็นสารที่รบกวนกระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพอีกด้วย
กระบวนการที่งานวิจัยนี้พัฒนาขึ้นประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก: 1) การแยกน้ำมันปาล์มตกค้างและสารประกอบฟีนอลลิคออกจาก POME 2) การใช้ปฏิกิริยาเอนไซม์เปลี่ยนแปลงโครงสร้างน้ำมันปาล์มตกค้างและสารประกอบฟีนอลลิคให้เป็นสารชีวภัณฑ์มูลค่าสูง และ 3) การจำลองกระบวนการด้วยแบบจำลองทางวิศวกรรมเคมีเพื่อประเมินประสิทธิภาพและความเป็นไปได้ในการขยายขนาดการผลิต (scale-up) และประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ เป้าหมายคือการเพิ่มมูลค่าสารตกค้างเหล่านี้ให้ได้อย่างน้อย 10 เท่า และยังเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตก๊าซชีวภาพจาก POME ที่เหลือหลังการแยกสารที่มีมูลค่าสูงแล้วอีกด้วย
ความสำเร็จของงานวิจัยนี้ชัดเจนจากการที่สามารถพัฒนากระบวนการแยกสารสำคัญทั้งสองชนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพในระดับห้องปฏิบัติการและขยายสู่ระดับกึ่งอุตสาหกรรม (semi-pilot) นอกจากนี้ การพัฒนาเทคนิคการใช้เอนไซม์เพื่อเปลี่ยนสารตกค้างให้เป็นสารชีวภัณฑ์มูลค่าสูง แสดงถึงความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพ การใช้แบบจำลองทางวิศวกรรมเคมีช่วยให้สามารถประเมินกระบวนการได้อย่างแม่นยำ ทั้งในแง่ของปริมาณสารที่ได้ ต้นทุนการผลิต และความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ ทำให้สามารถนำผลการวิจัยไปใช้ได้จริงในเชิงพาณิชย์ ยิ่งไปกว่านั้น การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตก๊าซชีวภาพหลังจากการแยกสารที่มีมูลค่าสูงออกไปแล้ว แสดงให้เห็นถึงความยั่งยืนของกระบวนการนี้ ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy) กล่าวคือสามารถนำของเสียมาสร้างมูลค่าเพิ่มได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และสร้างรายได้เพิ่มให้กับโรงงาน
อย่างไรก็ตาม ยังคงมีข้อจำกัดบางประการที่ควรพิจารณา เช่น ต้นทุนในการติดตั้งและดำเนินการของกระบวนการนี้อาจสูง จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับความคุ้มทุนและความเป็นไปได้ในการนำไปใช้ในโรงงานขนาดต่างๆ ความพร้อมในการเข้าถึงเทคโนโลยีและความเชี่ยวชาญในการใช้งานก็เป็นปัจจัยสำคัญ การศึกษาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาวก็ควรได้รับการพิจารณาอย่างละเอียด เพื่อให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการนี้มีความยั่งยืนอย่างแท้จริง
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะอย่างยิ่งกับอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์ม เนื่องจากสามารถแก้ปัญหาการจัดการของเสียจากกระบวนการผลิตน้ำมันปาล์มได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งน้ำสกัดน้ำมันปาล์ม (POME) ซึ่งเป็นของเสียที่มีปริมาณมากและก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อม การนำผลงานวิจัยนี้ไปใช้จะช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับ POME ลดต้นทุนการจัดการของเสีย และเพิ่มรายได้ให้กับโรงงาน นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่มีของเสียในลักษณะคล้ายคลึงกัน เช่น อุตสาหกรรมน้ำมันพืชชนิดอื่นๆ ซึ่งสามารถนำน้ำเสียจากกระบวนการผลิตมาแยกสารที่มีมูลค่าสูงและเพิ่มมูลค่าให้กับของเสียเหล่านี้ โดยสอดคล้องกับหลักการของเศรษฐกิจหมุนเวียน
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับบุคลากรในหลายอาชีพ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:
- วิศวกรเคมี: สามารถนำความรู้และทักษะในการออกแบบและพัฒนา กระบวนการทางเคมี รวมถึงการจำลองกระบวนการทางวิศวกรรมเคมีมาใช้ในการปรับปรุงและขยายขนาดการผลิต
- นักวิทยาศาสตร์ด้านชีวภาพ: สามารถนำความรู้ด้านชีวเคมีและเทคโนโลยีชีวภาพ มาพัฒนาและปรับปรุงกระบวนการใช้เอนไซม์เพื่อเปลี่ยนสารตกค้างให้เป็นสารชีวภัณฑ์มูลค่าสูง
- นักวิจัยและพัฒนา: มีบทบาทสำคัญในการวิจัยและพัฒนา รวมถึงการทดสอบและปรับปรุงกระบวนการ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด
- ผู้ประกอบการ: สามารถนำผลงานวิจัยนี้ไปต่อยอดเป็นธุรกิจ โดยการสร้างโรงงานแปรรูปน้ำสกัดน้ำมันปาล์ม หรือให้บริการด้านการจัดการของเสียสำหรับโรงงานน้ำมันปาล์ม
นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ยังเหมาะกับนักศึกษาที่กำลังศึกษาอยู่ในสาขาที่เกี่ยวข้อง เช่น วิศวกรรมเคมี วิทยาศาสตร์ชีวภาพ และเทคโนโลยีชีวภาพ ซึ่งสามารถนำไปต่อยอดเป็นงานวิจัยหรือโครงงาน เพื่อพัฒนาความรู้และทักษะให้มีความเชี่ยวชาญยิ่งขึ้น
| รหัสโครงการ : | 174178 |
| หัวหน้าโครงการ : | นางพิมพ์ใจ ใจเย็น |
| ปีงบประมาณ : | 2565 |
| หน่วยงาน : | สถาบันวิทยสิริเมธี |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านเกษตรศาสตร์ |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | เพื่อพัฒนากระบวนการแยก (Recovery) น้ำมันปาล์มตกค้าง (Residual oil) ออกจากน้ำสกัดน้ำมันปาล์ม หรือน้ำจากโรงงานน้ำมันปาล์มส่วนอื่น ให้ได้ผลผลิตไม่น้อยกว่า 50% ในระดับ 10-20 ลิตร เพื่อพัฒนากระบวนการแยก (Recovery) สารประกอบฟีนอลลิค อย่างน้อย 2 ชนิด จากกลุ่มสาร phenolic compounds อาทิเช่น p-hydroxybenzoic acid, p-coumaric acid, ferulic acid, sinapic acid และ caffeic acid (หรือสารประกอบฟีนอลลิคชนิดอื่นที่มีมูลค่าใกล้เคียงหรือสูงกว่า) ให้ได้ผลผลิต (yield) ไม่น้อยกว่า 50% ออกจากน้ำสกัดน้ำมันปาล์ม หรือน้ำจากโรงงานน้ำมันปาล์มส่วนอื่น ในระดับ 10-20 ลิตร เพื่อพัฒนากระบวนการใช้ปฏิกิริยาเอนไซม์ (Enzymatic reaction) สำหรับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างสารประกอบฟีนอลลิคและกรดไขมันมาตรฐานเป็นสารชีวภัณฑ์มูลค่าสูง โดยปฏิกิริยาของกรดไขมันจะส่งมอบปฏิกิริยาต้นแบบขนาด 10-12 ลิตร และปฏิกิริยาของสารประกอบฟีนอลลิคในระดับ 0.5-1 ลิตร(โดยกระบวนการจะสามารถสร้างสารผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่า มากกว่าสารตั้งต้นอย่างน้อย 10 เท่า ในด้านของราคา) เพื่อออกแบบด้วยแบบจำลองทางวิศวกรรมเคมี (Chemical engineering simulations) สำหรับกระบวนการการแยกน้ำมันและสารประกอบฟีนอลลิค เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงปริมาณ (quantitative data) สำหรับการประเมินการ scale-up และประเมินกระบวนการเชิงเศรษฐศาสตร์ เพื่อประเมินประสิทธิภาพการผลิตก๊าซชีวภาพ หลังจากการแยกสารประกอบฟีนอลลิคและน้ำมันปาล์มที่ตกค้าง (Residual Oil) จาก POME ก่อนเข้าสู่ระบบผลิตก๊าซชีวภาพ โดยมุ่งเป้าที่จะสร้างผลกระทบเชิงบวกด้านเศรษฐศาสตร์เมื่อผ่านกระบวนการทั้งหมด |
นางพิมพ์ใจ ใจเย็น. (2565). การแยกและเพิ่มมูลค่าสารชีวภัณฑ์จากน้ำสกัดน้ำมันปาล์ม. สถาบันวิทยสิริเมธี. ระยอง.
นางพิมพ์ใจ ใจเย็น. 2565. "การแยกและเพิ่มมูลค่าสารชีวภัณฑ์จากน้ำสกัดน้ำมันปาล์ม". สถาบันวิทยสิริเมธี. ระยอง.
นางพิมพ์ใจ ใจเย็น. "การแยกและเพิ่มมูลค่าสารชีวภัณฑ์จากน้ำสกัดน้ำมันปาล์ม". สถาบันวิทยสิริเมธี, 2565. ระยอง.
นางพิมพ์ใจ ใจเย็น. การแยกและเพิ่มมูลค่าสารชีวภัณฑ์จากน้ำสกัดน้ำมันปาล์ม. สถาบันวิทยสิริเมธี; 2565. ระยอง.