ไบโอดีเซล (Bio-diesel) เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงทดแทนที่ผลิตจากน้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์และแอลกอฮอล์ผ่านปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน (Transesterification) ได้เป็นน้ำมันไบโอดีเซล ซึ่งถือเป็นน้ำมันชีวภาพประเภทหนึ่งที่สามารถประยุกต์ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลและใช้ทดแทนน้ำมันดีเซลจากแหล่งปิโตรเคมีได้ โดยลักษณะและคุณภาพของไบโอดีเซลแสดงดังตารางที่ 1[1]
สารตั้งต้นอีกชนิดหนึ่งสำหรับใช้ในการผลิตไบโอดีเซลคือ แอลกอฮอล์ ซึ่งสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการผลิตไบโอดีเซลกลุ่มที่มีสายโซ่สั้น ได้แก่ เมทานอล (Methanol : CH3OH) เอทานอล (Ethanol : C2H5OH) และบิวทานอล (C4H9OH) เนื่องจากแอลกอฮอล์กลุ่มนี้มีต้นทุนต่ำ และสมบัติเมทานอลเป็นที่ต้องการมากกว่าเอทานอล แม้จะมีความเป็นพิษสูงเนื่องจากการใช้ในการผลิตไบโอดีเซลต้องใช้เทคโนโลยีที่เรียบง่าย
ถึงแม้ว่าน้ำมันดีเซลที่ได้จากแหล่งปิโตรเคมีและไบโอดีเซลที่ได้จากน้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์จะมีโครงสร้างทางเคมี สมบัติทางกายภาพและสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน แต่คุณสมบัติบางประการยังมีความแตกต่างกันอยู่บ้าง
น้ำมันพืชหรือสารชีวมวลที่นิยมนำมาผลิตไบโอดีเซล เช่น ดอกทานตะวัน (Sun flower) ปาล์ม (Palm) ถั่วเหลือง (Soybean) สบู่ดำ (Jatropha curcas) เป็นต้น ซึ่งการใช้สารชีวมวลที่ต่างชนิดกัน จะทำให้ได้ไบโอดีเซลที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันด้วยเช่นกัน แสดงสมบัติดังตารางที่ 4 [4,5]
ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน (Transesterification)
การสังเคราะห์ไบโอดีเซลเกิดจากการทำปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันระหว่างน้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์กับแอลกอฮอล์ โดยใช้กรด เบส หรือเอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ (Sodium hydroxide : NaOH) โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (Potassium hydroxide : KOH) เป็นต้น ซึ่งสามารถใช้แอลกอฮอล์ 2 ประเภทคือ เมทานอลจะได้เมทิลเอสเทอร์ (Methyl ester) เป็นผลิตภัณฑ์ ดังภาพที่ 2 ในขณะเดียวกันหากใช้เอทานอลเป็นสารตั้งต้น จะได้ผลิตภัณฑ์คือ เอทิลเอสเทอร์ (Ethyl ester) ดังภาพที่ 3 โดยทั้งสองกระบวนการนี้จะได้ผลิตภัณฑ์ร่วมคือกลีเซอรอล (Glycerol) [6,7]
กระบวนการเกิดปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันทั้งสองกระบวนการดังกล่าวข้างต้น จะประกอบด้วยขั้นตอนย่อย 3 ขั้นตอน แสดงดังสมการที่ 1 2 และ 3 ตามลำดับ โดยขั้นตอนแรกเป็นการเปลี่ยนไตรกลีเซอไรด์ให้เป็นไดกลีเซอไรด์ ต่อมาไดกลีเซอไรด์จะทําปฏิกิริยากับเมทานอลเกิดเป็นโมโนกลีเซอไรด์ และในขั้นตอนสุดท้ายโมโนกลีเซอไรด์ทําปฏิกิริยากับเมทานอลเกิดเป็นเมทิลเอสเตอร์หรือไบโอดีเซลและได้กลีเซอรอลเป็นผลิตภัณฑ์ร่วม [9]
ยังไม่มีข้อมูล
ยังไม่มีข้อมูล
