งานวิจัย กลุ่มอุตสาหกรรมเคมีชีวภาพ (Biochemicals)

ข้อมูลงานวิจัยอุตสาหกรรมเคมีชีวภาพ (Biochemicals Research)

งานวิจัยส่วนกลาง
อุตสาหกรรมเคมีชีวภาพ (Biochemicals)
The Study of Microalgae Growth Monoraphidium sp. Using Carbon Dioxide Absorption from Biogas via Pho
การศึกษาการเจริญเติบโตของสาหร่ายขนาดเล็กสายพันธุ์ Monoraphidium sp. เพื่อดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากก๊าซชีวภาพผ่านระบบ Photo-Bioreactor
Patomporn Pulsawad Watcharee Kunyalung and Nantanit Tohpong
The potential of algal in order to capture and reduce the amount of carbon dioxide (CO2) is referred to Carbon dioxide capture or Biological CO2 mitigation. It is the alternative process to take advantage of biochemical reactions of microalgae called photosynthesis. Consequently, microalgae are the single cell that contains with photosynthetic pigment to absorb and utilize energy from sunlight. Particularly, using CO2 is carbon source while photosynthesis to create biomass of cell. This research implements the theory of photosynthetic process to aim upgrading biogas via carbon dioxide absorption. The ability of CO2 absorption impacts the ratio of methane in biogas to become biomethane. The main point of this research focuses on Monoraphidium sp. strain that is cultured in the various growth conditions to affect biomass production, increase of photosynthetic pigment and efficiency in biogas upgrading. The experimental design is divided into three sets of experiments including a control set, aeration and biogas set. Microalgae was cultured in media; BG-11, pH 7, at room temperature with a light intensity of 60 μmol.m−2.s−1 (μmol photons m−2 s −1). The light exposure is 12 hours and dark period 12 hours. Practically, the control and biogas feeding set was operated with a biogas flow rate at 3 ml/min during time 12 hours simultaneously light explosion and aeration. The experiment found that biogas feeding set showed the highest efficiency in the biogas upgrading. The increased biogas reached to 96.41% and the CO2 reduced by 96.78%. In portion of biomass, the weight of dry cell was maximum at 1.42 g/l. In the same way, the amounts of photosynthetic pigment, chlorophyll A, chlorophyll B, chlorophyll AB and carotenoid were detected in the highest level at 15.85, 4.84, 21.22 and 81.48 μg/l, respectively. Presently, the continuous increase of CO2 is the crucial cause of greenhouse gases that are inevitable to become the environmental problem of the global. Accordingly, this research is the alternative approach to solving and reducing the released CO2 through environment.
การนำศักยภาพของสาหร่ายมาใช้ประโยชน์ในการดักจับเพื่อลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) (Carbon dioxide capture หรือ Biological CO₂ mitigation) เป็นแนวทางการใช้ประโยชน์จากขบวนการทางชีวเคมีของสาหร่ายขนาดเล็ก เนื่องจากสาหร่ายขนาดเล็กเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีรงควัตถุในการดูดกลืนพลังงานจากแสงแดดเพื่อใช้ในการสังเคราะห์แสง และใช้ CO₂ เป็นแหล่งคาร์บอนในการสร้างเป็นชีวมวล (biomass) ของเซลล์ งานวิจัยนี้เป็นการนำหลักการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายขนาดเล็กมาประยุกต์ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงคุณภาพของก๊าซชีวภาพ ด้วยการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากก๊าซชีวภาพ เป็นการเพิ่มสัดส่วนของก๊าซมีเทนในก๊าซชีวภาพ (ไบโอมีเทน) แนวทางของงานวิจัยนี้ทำการเลี้ยงสาหร่ายขนาดเล็กสายพันธุ์ Monoraphidium sp. ในสภาวะต่าง ๆ ที่มีผลต่อการเจริญเติบโต การผลิตชีวมวล การผลิตรงควัตถุ และประสิทธิภาพในการปรับปรุงคุณภาพก๊าซชีวภาพ โดยการศึกษาแบ่งการทดลองออกเป็น 3 ชุด ได้แก่ ชุดควบคุม ชุดให้อากาศ และชุดให้ก๊าซชีวภาพ การเลี้ยงสาหร่ายดำเนินการในอาหารสูตร BG-11 ที่ค่า pH 7 ที่อุณหภูมิห้อง ความเข้มแสง 60 µmol photons/m²/s โดยมีช่วงเวลาแสงสว่างสลับมืด (Light:Dark cycle) เท่ากับ 12:12 ชั่วโมง โดยชุดควบคุมและชุดให้ก๊าซชีวภาพได้รับก๊าซชีวภาพที่อัตรา 3 ml/min ในช่วง 12 ชั่วโมง พร้อมกับการให้แสง และให้อากาศทั่วไปด้วยเครื่องปั๊มอากาศ (air pump) ผลการทดลองพบว่า ชุดให้ก๊าซชีวภาพมีประสิทธิภาพในการปรับปรุงก๊าซชีวภาพได้สูงสุด โดยมีการเพิ่มขึ้นของก๊าซมีเทนสูงถึง 96.41% และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงถึง 96.78% ปริมาณน้ำหนักเซลล์แห้งสูงสุดเท่ากับ 1.42 g/L ปริมาณคลอโรฟิลล์เอ คลอโรฟิลล์บี คลอโรฟิลล์เอบี และแคโรทีนอยด์สูงสุดเท่ากับ 15.85, 4.84, 21.22 และ 81.48 µg/ml ตามลำดับ การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นับเป็นสาเหตุหลักของการเกิดก๊าซเรือนกระจก ซึ่งเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญในระดับโลก งานวิจัยนี้จึงเป็นอีกหนึ่งแนวทางในการแก้ไขปัญหาและลดการปล่อย CO₂ สู่สิ่งแวดล้อม
ก๊าซชีวภาพ, การปรับปรุงคุณภาพก๊าซชีวภาพ, การดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์, ไบโอมีเทน
Biogas, Biogas upgrading, Carbon dioxide absorption, Bio-methane
2025