ชีวมวลของปาล์มน้ำมัน เช่น ต้นปาล์ม ทะลายปาล์ม เส้นใยปาล์ม ทางใบปาล์ม เป็นเศษเหลือทิ้งจากระบวนการผลิตน้ำมันปาล์ม ซึ่งชีวมวลเหล่านี้เป็นวัสดุประเภทลิกโนเซลลูโลสซึ่งประกอบด้วย เชลลูโลส 25-50% เฮมิเซลลูโลส 20-35% และลิกนิน 18-35% วัสดุลิกโนเซลลูโลสนี้สามารถนำมาเพิ่มมูลค่าได้โดยนำมาผลิตเป็นสารเคมีมูลค่า เช่น เอทานอล ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ เอทานอลจากชีวมวลจะมีขั้นตอนการผลิต 4 ขั้นตอน เรียงตามลำดับดังนี้คือ

           1.ขั้นการย่อยสลายเบื้องต้น (pretreatment)
           2. ขั้นการไฮโดรไลซิสด้วยเอ็นไซม์ (Enzymatic saccharification)
           3. ขั้นการหมักน้ำตาล (Fermentation)
           4. ขั้นการกลั่น (Distillation)

           เอทานอลจากชีวมวลที่ได้นี้มีข้อดีคือ วัตถุดิบที่ใช้เริ่มต้นในการผลิตไม่ใช่วัตถุดิบที่เป็ฯอาหารของมนุษย์ รวมทั้งช่วยลดภาวะการเกิดแก๊สเรือนกระจกด้วย ดังนั้นเอทานอลจากชีวมวลจึงเป็นเชื้อเพลิงรุ่นที่สอง (second generation) ที่สำคัญซึ่งจะเข้ามามีบทบาทในอีกไม่กี่ปีข้างหน้านี้ ดังนั้นศูนย์ความเป็นเลิศทางวิชาการด้านปาล์มน้ำมัน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จึงได้ทำการศึกษาวิจัย กระบวนการผลิตเอทานอลจากชีวมวลของปาล์มน้ำมัน โดยเริ่มต้นด้วยการระเบิดชีวมวลด้วยไอน้ำตามด้วยการไฮโดรไลซิสเยื่อที่ได้ภายหลังการระเบิดด้วยเอ็นไซม์แล้วตามด้วยการหมักด้วยยีสต์ พบว่าในเบื้องต้นสามารถผลิตเอทานอลได้ประมาณ 10% เทียบกับน้ำหนักวัตถุดิบเริ่มต้น ซึ่งทางศูนย์กำลังพัฒนาปรับปรุงกรรมวิธีการผลิตทั้งในแง่ของการย่อยสลายเบื้องต้นโดยการแช่กรด การค้นหาเอ็นไซม์ที่มีประสิทธิภาพในการย่อยเยื่อ การย่อยเยื่อและหมักในขั้นตอนเดียวกัน และการหมักน้ำตาลไซโลสให้เป็นเอทานอลเพื่อให้ได้ปริมาณเอทานอลเพิ่มขึ้นด้วย

รูปที่ 1 แสดงวัตถุดิบของชีวมวลปาล์มน้ำมัน
รูปที่ 2 แสดงเครื่องย่อยสลายเบื้องต้นด้วยไอน้ำ (Steam explosion)
รูปที่ 3 แสดงการทดลองการย่อยสลาย
รูปที่ 4  แสดงเยื่อและสารละลายน้ำตาลที่ได้ภายหลังการย่อยสลาย

การตรวจวิเคราะห์ปริมาณน้ำมันปาล์มและองค์ประกอบกรดไขมัน

                  การพัฒนาพันธุ์ปาล์มน้ำมันให้มีปริมาณน้ำมันสูงและให้ได้องค์ประกอบของกรดไขมันตามที่ต้องการจะต้องใช้เครื่องมือวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพสูงช่วยในการวิเคราะห์ โดยศูนย์ความเป็นเลิศทางวิชาการปาล์มน้ำมันได้ร่วมมือกับบริษัทเอกชนวิเคราะห์หาปริมาณน้ำมันในทะลายปาล์มโดยใช้เครื่องสกัดน้ำมันที่สามารถสกัดได้รวดเร็วและให้ความถูกต้องสูง พร้อมทั้งวิเคราะห์หาองค์ประกอบกรดไขมันด้วยเครื่อง Gas chromatography (GC) ซึ่งจะให้โครมาโตแกรมที่สามารถเทียบหาปริมาณของกรดไขมันแต่ละชนิดที่ประกอบอยู่ในน้ำมันปาล์มได้ดังรูป

รูปที่ 5 แสดงเครื่องสกัดน้ำมันโดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์

รูปที่ 6 แสดงเครื่อง Gas chromatography (GC)

รูปที่ 7 แสดงโครมาโตแกรมที่ได้จากเครื่อง GC เพื่อวิเคราะห์ปริมาณกรดไขมัน

การปรับปรุงกระบวนการผลิตน้ำมันไบโอดีเซลจากอุตสาหกรรมและชุมชน

                ศูนย์ความเป็นเลิศทางวิชาการด้านปาล์มน้ำมันได้เน้นหนักที่งานการควบคุมคุณภาพน้ำมันไบโอดีเซลที่ผลิตได้จากอุตสาหกรรมและชุมชนให้ได้มาตรฐาน โดยได้ร่วมมือกับกองยานพาหนะ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ที่มีเครื่องมือการผลิตน้ำมันไบโอดีเซลแบบชุมชนเพื่อทดลองหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตน้ำมันไบโอดีเซลจากน้ำมันใช้แล้ว โดยใช้เครื่องมือทดลองดังรูป

รูปที่ 8  แสดงเครื่องมือทดลองหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตน้ำมันไบโอดีเซล

         น้ำมันไบโอดีเซลที่ได้จากการทดลองจะนำมาวิเคราะห์คุณภาพโดยใช้เครื่อง Gas chromatography เพื่อให้ได้โครมาโตแกรมที่บอกความบริสุทธิ์ของน้ำมันไบโอดีเซลดังรูป

รูปที่ 9 แสดงเครื่อง Gas chromatography

รูปที่ 10  แสดงโครมาโตแกรมของน้ำมันไบโอดีเซลที่ใช้วิเคราะห์ความบริสุทธิ์

         ผลที่ได้จากการวิเคราะห์ทำให้ได้น้ำมันไบโอดีเซลที่ได้มาตรฐาน ซึ่งสามารถรับบริการตรวจวิเคราะห์จากอุตสาหกรรมและจากชุมชนต่างๆ ที่ผลิตน้ำมันไบโอดีเซลได้ นอกจากนี้ยังได้รับบริการตรวจวิเคราะห์สารแปลกปลอมต่างๆ ที่เกิดขึ้นในกระบวนการการผลิตโดยใช้เครื่องมือทันสมัยต่างๆ คือ HPLC, GC-MS, FT-IR, LC-MS/MS, DSC เข้าช่วยในการตรวจวิเคราะห์ด้วย