รายงานวิจัย
ทุนวิจัยจากงบประมาณแผ่นดิน
2551
การสังเคราะห์เมทิลเอสเทอร์จากน้ำมันที่เหลือจากการทอดอาหารโดยไลเปส จากยางมะละกอ เพื่อผลิตเชื้อเพลิงไบโอดีเซล
Synthesis of methyl ester from frying oil by lipase from papaya latex for biodiesel fuel production
การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ (1) ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการเร่งปฏิกิริยา เมทา
นอไลซีสของน้ำมันที่เหลือจากการทอดอาหารโดยไลเปสจากยางมะละกอ (2) ศึกษาการสังเคราะห์เชื้อเพลิงไบโอดีเซลจากน้ำมันที่เหลือจากการทอดอาหารโดยไลเปสจากยางมะละกอ และ (3) ทดลองใช้น้ำมันเชื้อเพลิงไบโอดีเซลที่สังเคราะห์ได้กับเครื่องยนต์ดีเซลความเร็วรอบต่ำ น้ำมันที่ เหลือจากการทอดอาหารมาแล้วอย่างน้อย 2 ครั้ง ถูกเก็บรวบรวมจากร้านขายของทอด ในเขตอำเภอเมือง และอำเภอลับแล จังหวัดอุตรดิตถ์ จากการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของน้ำมันที่เหลือ จากการทอดพบว่าประกอบด้วยกรดไขมันชนิดต่าง ๆ คือ กรดลอริก 0.60% กรดไมริสทิก 1.23% กรดปาล์มมิทิก 47.22% กรดปาล์มมิโทเลอิก 0.38% กรดสเตียริก 5.84% กรดโอเลอิค 43.00% กรดไลโนเลอิค 1.24% และกรดไอโคซาโนอิก 0.49% ยางมะละกอหลังจากแยกตะกอนออกจากสารละลายโดยวิธีเซนตริฟิวจ์แล้ว ส่วนที่เป็นตะกอนของยางมะละกอเมื่อนำไปอบที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส มีความสามารถในการย่อยสลายน้ำมันที่เหลือจากการทอดอาหาร 425 40 ยูนิต/กรัมของตะกอนไลเปสแห้ง มีอุณหภูมิและพีเอชที่เหมาะสมในการเร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซีสของน้ำมันที่เหลือจากการทอดเท่ากับ 45 องศาเซลเซียส และพีเอช 7 ตามลำดับ ไลเปสแห้งจากยางมะละกอถูกใช้เร่งปฏิกิริยาเมทานอไลซีสของน้ำมันที่เหลือจากการทอดอาหาร ให้ผลผลิตเมทิลเอส เทอร์เพียง 10% หลังจากปรับปรุงความสามารถของเอนไซม์โดยการแช่ไลเปสแห้งในไอโซ-โพรพานอล 3 ชั่วโมง แล้วตามด้วยน้ำมันที่เหลือจากการทอดอาหารอีก 1 ชั่วโมง เอนไซม์มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาเมทานอไลซีสเพิ่มขึ้น โดยให้ผลผลิตเมทิลเอสเทอร์ 50% สภาวะที่เหมาะสมในการเร่งปฏิกิริยาเมทาไลซีสของน้ำมันที่เหลือจากการทอดอาหาร โดยไลเปสจากยางมะละกอ คือ ไลเปสที่ใช้มีแอคติวิตีน้ำและปริมาณเท่ากับ 0.23 และ 2% ของน้ำมันที่ใช้ อัตราส่วนโดยโมลของน้ำมันที่เหลือจากการทอดอาหารต่อเมทานอลเท่ากับ 1 : 4 ที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส โดยมีเฮกเซนร้อยละ 20 ของน้ำมันที่ใช้ เป็นตัวทำละลายร่วม เวลาที่ใช้ในการทำ ปฏิกิริยา 24 ชั่วโมง ทำให้ได้ผลผลิตเมทิลเอสเทอร์ร้อยละ 80 เมื่อทดลองใช้ไบโอดีเซลที่สังเคราะห์ได้กับเครื่องยนต์ความเร็วรอบต่ำโดยผสมกับน้ำมันดีเซลในอัตราส่วน ไบโอดีเซลต่อน้ำมันดีเซล เท่ากับ 20 : 80 พบว่าลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ได้ 0.12 ลิตรต่อชั่วโมง