อุปกรณ์และวิธีดำเนินดารศึกษา (材料和方法研究援助)

อุปกรณ์ (设备)

ขั้นตอนการผลิตน้้ามันจากสาหร่าย

            การจะได้มาซึ่งน้้ามันเชื้อเพลิงจากสาหร่ายต้องมีการผ่านขั้นตอนหลัก 4 ขั้นตอน ได้แก่ การคัดเลือกสายพันธ์ การเพาะเลี้ยง การเก็บเกี่ยว และการสกัดน้้ามัน

               1.การเพาะเลี้ยงสาหร่าย (Algal cultivation) (藻)

               สาหร่ายต้องการน้้า แสงแดด และคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อใช้ในการเจริญเติบโตเหมือน พืชชนิดอื่นๆ สาหร่ายสามารถโตได้ดีในพื้นที่ที่มีอากาศร้อนและมีแสงแดดมาก ดังนั้นประเทศไทยจึง เหมาะต่อการเลี้ยงสาหร่าย การเลี้ยงสาหร่ายสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือ การเพาะเลี้ยงใน ระบบเปิด และระบบปิด

              1.1 การเพาะเลี้ยงในระบบเปิด (open-system) เป็นวิธีการเลี้ยงสาหร่ายแบบ ธรรมชาติ เช่น เลี้ยงในบ่อน้้า คลอง และชายทะเล เป็นต้น แต่การเลี้ยงสาหร่ายโดยวิธีนี้ยากต่อการ ดูแล ทั้งในเรื่องการปนเปื้อนของบ่อน้้า เช่นแบคทีเรีย ที่มีผลกระทบต่อการเติบโตของสาหร่าย และ การควบคุมอุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของสาหร่าย

             1.2 การเพาะเลี้ยงในระบบปิด (closed-system bioreactor plants) เป็นการ เพาะเลี้ยงที่มีการวิจัยและพัฒนามากเพราะการเพาะเลี้ยงวิธีนี้สามารถควบคุม อุณหภูมิ และสิ่ง ปนเปื้อนได้ง่าย อีกทั้งยังสามารถพัฒนาและออกแบบให้อยู่ในช่วงที่สาหร่ายสามารถเจริญเติบโตได้ดี ที่สุด นอกจากนี้การเพาะเลี้ยงระบบปิดสามารถตั้งใกล้กับโรงงานที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อ น้ำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มาใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสงของสาหร่าย นอกจากนี้ในการเพาะเลี้ยงสาหร่ายสามารถแบ่งสภาวะการเพาะเลี้ยงออกเป็น  3 สภาวะ ได้แก่

1) แบบออโตโทรฟิค (Autotrophic cultivation) เป็นการเพาะเลี้ยงสาหร่ายที่ใช้แสงและ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากธรรมชาติเป็นหลัก ในการเจริญเติบโตและสังเคราะห์สารชีวมวลต่างๆ หรือ คือการใช้อนินทรีย์คาร์บอนเป็นแหล่งพลังงาน

    2) แบบเฮทเทอโรโทรฟิค (Heterotrophic cultivation) เป็นการเพาะเลี้ยงสาหร่ายโดย ใช้สารประกอบอินทรีย์ เช่น กลูโคส ซูโครส หรือกากน้้าตาล เป็นแหล่งคาร์บอนและพลังงาน ซึ่งจะ เพาะเลี้ยงในที่ที่ไม่มีแสงหรือในที่มืดตลอดเวลา

     3) แบบมิกโซโทรฟิค (Mixotrophic cultivation) เป็นการเพาะเลี้ยงสาหร่ายโดยใช้ สารประกอบอินทรีย์คาร์บอนและแสง เป็นแหล่งคาร์บอนและแหล่งพลังงาน โดยแสงที่ใช้อาจเป็นแสงจาก ธรรมชาติหรือจากหลอดไฟ ภายในระยะที่เหมาะสม          

  
               2.การเก็บเกี่ยว (Algal Harvesting) (收获)

               การเก็บเกี่ยวสาหร่ายท้าได้หลายวิธีโดยใช้เครื่องมือและวิธีการต่าง ๆ ตามแต่ชนิดของ สาหร่ายเช่น เครื่องเหวี่ยง การตกตะกอน การกรอง ซึ่งวิธีการปันเหวี่ยงไม่เหมาะส้าหรับการเพาะเลี้ยงใน ระดับขยายขนาดเนื่องจากมีต้นทุนในการผมลิตสูง ดังนั้นจึงมีการศึกษาและพัฒนาวิธีการเก็บเกี่ยว สาหร่ายให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นและใช้ต้นทุนในการผลิตต่้า เช่น การน้าเทคนิคต่างๆ มาประยุกต์ใช้ ร่วมกัน เช่น การตกตะกอน (Flocculation) การชะน้้าออก (Dewatering) และการท้าแห้ง (Drying)

                     3.การสกัดน้้ามันจากสาหร่าย (Algal Extraction) (石油从藻类中提取)

          การสกัดน้้ามันจากสาหร่ายสามารถท้าได้หลายวิธี อาทิ การบีบอัดเพื่อให้คลายน้้ามัน (Expeller/ Press) การใช้เฮกเซนเป็นตัวท้าละลายน้้ามัน (Hexane Solvent Method) การใช้เอ็นไซม์ ย่อยผนังเซลล์เพื่อให้น้้ามันหลุดออกมา (Enzymatic Extraction) การใช้อุลตราโซนิกกระตุ้นให้เกิดการ สั่นจนน้้ามันหลุดออกมา (Ultrasonic-assisted Extraction) และการใช้เทคนิกออสโมซิสโดยอาศัยความ ต่างของความดัน (Osmotic Shock)