วันอาทิตย์ที่ 3 กรกฎาคม พ.ศ. 2554

30 นาทีเปลี่ยนสาหร่ายให้เป็นน้ำมัน

การให้ความร้อนและการบดจุลสาหร่าย (microalgae) ในหม้อต้มแรงดันไอน้ำสามารถเร่งกระบวนการเกิดน้ำมันดิบจากพันๆปีเหลือเพียง ไม่กี่นาทีเท่านั้น ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนกำลัง ศึกษาเพื่อทำความเข้าใจและปรับปรุงขั้นตอนในการเร่งการพัฒนาเชื้อเพลงชีวภาพ ที่สามารถแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิลและพลังงานที่ใช้ในเครื่องยนต์ทุกวันนี้ นอกจากนี้ทีมวิจัยยังศึกษาความเป็นไปได้ของแหล่งเชื้อเพลิงใหม่ เช่น จากแบคทีเรียอีโคไล (E. coli) อีกด้วย งานวิจัยนี้ได้รับทุนสนับสนุนจาก the American Recovery and Reinvestment Act.
biooil

ทีมผู้ประพันธ์โดยดร.ฟิลิปส์ กล่าวว่า สิ่งที่คิดไว้ในตอนนี้ก็คือจะต้องไม่มีสิ่งแปลกปลอมใดที่ออกจากโรงกลั่นยก เว้นน้ำมันเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ทุกอย่างจะต้องนำกลับมาใช้ได้อีก ซึ่งเป็นงานวิจัยที่ยังไม่เคยมีมาก่อน เป็นการเชื่อมโยงกระบวนการต่างๆทั้งวิธีการแบบไฮโดรเทอมัล ตัวเร่งฏิกิริยา และวิธีการทางชีววิทยาเข้าด้วยกัน งานวิจัยนี้จะมีบทบาทสำคัญระดับชาติในด้านพลังงานและการลดการปล่อยคาร์บอน ไดออกไซด์จากภาคพลังงาน

จุลสาหร่ายเป็นสาหร่ายสายพันธุ์ที่มองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์เป็น พืชที่มีโครงสร้างธรรมดา ลอยน้ำได้ ไม่มีใบ ราก และลำต้น มีผนังเซลล์ที่ไม่แข็งแรงนัก ดังนั้นสาหร่ายขนิดนี้สลายตัวง่ายกว่าพืชที่เป็นแหล่งเชื้อเพลิงชีวภาพอื่น สิ่งที่ต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิลอื่นก็คือ เชื้อ เพลิงชีวภาพจากสาหร่ายเป็นเชื้อเพลิงแบบคาร์บอนสมดุล คือสาหร่ายดูดคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศและปล่อยออกมาเมื่อมีการเผาไหม้ของ เชื้อเพลิงชีวภาพ ในขณะที่กระบวนการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิลจะปล่อยคาร์บอนในอากาศสู่อากาศโดยไม่มีการใช้กลับคืน

วิธีการใช้หม้ออัดแรงดันของนักวิจัยเป็นการศึกษาที่ต่างกับกระบวนการของ เชื้อเพลิงสาหร่ายที่เป็นที่นิยม เทคนิคแบบดั้งเดิมได้แก่ การเพาะเลี้ยงสาหร่ายแบบพิเศษ การใช้สาหร่ายน้ำมัน การทำให้แห้ง และการสกัดน้ำมัน สำหรับงานวิจัยนี้ นักวิจัยได้เริ่มจากการใช้สาหร่ายที่มีน้ำมันน้อยโดยใช้กระบวนการทางไฮโดรเท อมัล กระบวนการนี้ทำให้ตัดขั้นตอนการทำให้สาหร่ายแห้งไปได้ ซึ่งช่วยลดปัญหาหลักในการผลิตระดับใหญ่ขึ้นในการเปลี่ยนจากจุลสาหร่ายเป็น เชื้อเพลิงเหลว นักวิจัยให้ความร้อนแก่สหร่ายและน้ำที่ 300 องศาและรักษาระดับน้ำให้มากพอกับความดันที่ยังคงทำให้สาหร่ายยังเป็นของเหลว โดยใช้เวลาประมาณ 30-60 นาทีจนได้น้ำมันชีวภาพดิบ อุณหภูมิและความดันที่สูงทำให้สาหร่ายทำปฏิกิริยากับน้ำและเกิดการสลายตัว ซึ่งนอกจากจะได้น้ำมันดิบแล้ว น้ำมันที่ได้ยังมีปริมาณมากขึ้นจากการสลายตัวของโปรตีนและคาร์โบไฮเดรตด้วย ขั้นตอนที่ยากนั้นอยู่ที่การทำทาร์ (tar; ของเหลวสีน้ำตาลหรือดำที่มีความหนืดสูง) ที่ได้จากหม้ออัดแรงดันมาเปลี่ยนสภาพให้เป็นสารที่สามารถนำมาใช้งานในรถได้ ด้วยการเปลี่ยนคุณสมบัติ ทำให้สารนั้นไหลได้ดีขึ้น และราคาของเชื้อเพลิงนี้ไม่สูงเกินกำลังการซื้อ

ทีมวิจัยกำลังศึกษากระบวนการนี้ทั้งในเชิงกว้างและเชิงลึกเพื่อตรวจสอบ วิธีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานเพื่อให้ได้ น้ำมันชีวภาพ จากนั้นทำให้อยู่ในรูปที่บางและไหลได้ แล้วทำความสะอาดด้วยการกำจัดซัลเฟอร์และไนโตรเจน นักวิจัยยังได้ทดสอบกระบวนการนี้ในด้านวงจรชีวิต เพื่อที่จะหาทางรีไซเคิลของเสียให้เป็นแหล่งวัสดุใหม่ซึ่งไม่จำเป็นต้องเป็น สาหร่าย


ที่มา
http://www.sciencedaily.com/releases/2010/04/100421102344.htm

http://www.biotec.or.th/th/index.php/knowledge/stories/144-30-

ภาพประกอบ
www. aquaticbiofuel.com