ศักยภาพการผลิตไบโอดีเซลจากแพลงก์ตอนพืชทะเล

Potential of biodiesel production from marine phytoplankton

Name: ปัญจพล ชัยศุจยากร

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วท.ม. (วิทยาศาสตร์การประมง) 2559.

Classification :.LCCS: QK934

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. -- สาขาวิทยาศาสตร์การประมง -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: แพลงก์ตอนพืชทะเล -- การใช้ประโยชน์

ThaSH: แพลงก์ตอนพืชทะเล -- การคัดเลือก

ThaSH: เชื้อเพลิงไบโอดีเซล -- การผลิต

Abstract: การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อคัดเลือกสายพันธุ์แพลงก์ตอนพืชทะเลที่สะสมไขมันได้สูง โดยคัดเลือกจากแพลงก์ตอนพืชทะเล 10 สายพันธุ์ ได้แก่ Chaetoceros sp., Chlorella sp. (จันทบุรี), Chlorella sp. (ประจวบคีรีขันธ์), Isochrysis galbana, Nannochloropsis sp., Skeletonema costatum, Tetraselmis suecica, Thalassiosira sp., และคัดแยกจากธรรมชาติ 2 ไอโซเลท จากนั้นคัดเลือก 3 สายพันธุ์ที่มีศักยภาพไปศึกษาผลของอุณหภูมิและเลือกสายพันธุ์ที่ดีที่สุด 1 สายพันธุ์ เพื่อนำไปศึกษาผลของธาตุอาหารต่ออัตราการเจริญเติบโตจำเพาะ ปริมาณมวลชีวภาพ กำลังการผลิตมวลชีวภาพ ปริมาณไขมัน และกำลังการผลิตไขมัน รวมถึงการวิเคราะห์องค์ประกอบของกรดไขมันด้วยเครื่องแก๊สโครมาโตกราฟีและศึกษาคุณลักษณะทางไบโอดีเซลของแพลงก์ตอนพืชที่ผ่านการคัดเลือก จากผลการศึกษาพบว่า แพลงก์ตอนพืชที่มีกำลังการผลิตไขมันสูงสุด 3 อันดับคือ Nannochloropsis sp. (13.06 ± 0.07 mg L-1 d-1) Chaetoceros sp. (12.99 ± 0.04 mg L-1 d-1) และ T. suecica (11.85 ± 0.06 mg L-1 d-1) นอกจากนี้คุณลักษณะทางไบโอดีเซลของแพลงก์ตอนพืชทั้ง 3 สายพันธุ์สอดคล้องกับมาตรฐานไบโอดีเซลของสหภาพยุโรป (EN 14214) และสหรัฐอเมริกา (ASTM D6751) ดังนั้นจึงเลือกแพลงก์ตอนพืชทั้ง 3 สายพันธุ์นี้ไปศึกษาผลของอุณหภูมิ (25, 30, 35 และ 40 °C) พบว่าการเพิ่มอุณหภูมิส่งผลให้อัตราการเจริญเติบโตจำเพาะ มวลชีวภาพ และปริมาณไขมันลดลง นอกจากนี้ยังส่งผลให้องค์ประกอบของกรดไขมัน และ คุณลักษณะทางไบโอดีเซลเปลี่ยนแปลงไป โดย Chaetoceros sp. ที่เลี้ยงด้วยอุณหภูมิ 25 °C มีกำลังการผลิตไขมันสูงสุดเท่ากับ 66.73 ± 1.34 mg L-1 d-1 รองลงมาคือเมื่อเลี้ยงด้วยอุณหภูมิ 30 °C โดยมีค่าเท่ากับ 61.35 ± 2.89 mg L-1 d-1 ดังนั้นจึงเลือก Chaetoceros sp. ที่เลี้ยงด้วยอุณหภูมิ 30 °C ไปศึกษาผลของธาตุอาหาร เนื่องจากเป็นอุณหภูมิที่สอดคล้องกับสภาพภูมิอากาศของประเทศไทย นอกจากนี้ยังมีกำลังการผลิตไขมันสูง และมีคุณลักษณะทางไบโอดีเซลสอดคล้องกับมาตรฐานไบโอดีเซล โดยผลการศึกษาพบว่าเมื่อลดปริมาณไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในการเลี้ยง ส่งผลให้อัตราการเจริญเติบโตจำเพาะ มวลชีวภาพ และปริมาณไขมันลดลง โดยความเข้มข้นของไนโตรเจนและฟอสฟอรัสที่เหมาะสมต่อการเลี้ยง Chaetoceros sp. คือ 150:10 mg L-1 ส่งผลให้มีอัตราการเจริญเติบโตจำเพาะ กำลังการผลิตมวลชีวภาพ ปริมาณไขมัน และกำลังการผลิตไขมันสูงสุด เท่ากับ 0.443 d-1, 368.04 ± 0.23 mg L-1 d-1, 14.79 ± 0.77 % dwt และ 54.42 ± 2.83 mg L-1 d-1 ตามลำดับ นอกจากนี้คุณลักษณะทางไบโอดีเซลที่ได้ ประกอบด้วย ค่าซีเทน (59.49) จุดอุดตันไส้กรองที่อุณหภูมิต่ำ (-3.320 °C) ค่าความหนืด คินาเมติก (4.70 mm2 s-1) ความหนาแน่น (0.8741 g cm3) และระยะเวลาต้านทานการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (96.93 ชั่วโมง) ยังสอดคล้องกับมาตรฐานไบโอดีเซล This study was aim to selected the highly lipid producing species from 10 marine phytoplankton including Chaetoceros sp. Chlorella sp. (Chanthaburi), Chlorella sp. (Prachuap Khiri Khan), Isochrysis galbana, Nannochloropsis sp., Skeletonema costatum, Tetraselmis suecica, Thalassiosira sp., and 2 isolates from natural habitat. Three potential species was selected to study the effect of temperature and then select the best species to study the effect of nutrient on specific growth rate, biomass concentration, biomass productivity, lipid content and lipid productivity. Moreover, their fatty acid profiles were analyzed by using Gas Chromatography. The biodiesel properties of selected phytoplankton were calculated according to their fatty acid profile. The results found 3 species with highest lipid productivity were Nannochloropsis sp. (13.60 ± 0.07 mg L-1 d-1), Chaetoceros sp. (12.99 ± 0.04 mg L-1 d-1) and T. suecica (11.85 ± 0.06 mg L-1 d-1). Moreover, the biodiesel properties of those species were suitable for biodiesel production according to European (EN14214) and American (ASTM D6751) standard. Therefore, these species were selected to study the effect of temperature (25, 30, 35 and 40 °C). The results found that specific growth rate, biomass and lipid content were decreased when increasing the temperature. Moreover, the fatty acid composition and biodiesel properties were changed according to cultivation temperature. The highest lipid productivity obtained when cultured Chaetoceros sp. at 25 °C (66.73 ± 1.34 mg L-1 d-1) and 30 °C (61.35 ± 2.89 mg L-1 d-1). Therefore, Chetoceros sp. that cultured at 30 °C was selected to study the effect of nutrient, due to this cultivation temperature was corresponded with Thailand’s weather. Moreover, it had high lipid productivity and the biodiesel properties were in accordance with biodiesel standard. The results found that specific growth rate, biomass and lipid content were decreased when decreasing nitrogen and phosphorus concentration. The optimum concentration of nitrogen and phosphorus for Chaetoceros sp. cultivation was 150:10 mg L-1, which the highest specific growth rate, biomass productivity, lipid content and lipid productivity were 0.443 d-1, 368.04 ± 0.23 mg L-1 d-1, 14.79 ±0.77 % dwt and 54.42 ± 2.83 mg L-1 d-1 , respectively. Moreover, the biodiesel properties obtained from this species including cetane number (59.49), cold filter plugging point (-3.320 °C), kinematic viscosity (4.70 mm2 s-1), density (0.8741 g cm3) and oxidative stability (96.93 hours) were in accordance with the biodiesel standard.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: จันทนา ไพรบูรณ์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: ชัชรี แก้วสุรลิขิต

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2559

Modified: 2566-05-22

Issued: 2566-05-22

วิทยานิพนธ์/Thesis

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://kasetsart.idm.oclc.org/login?url=https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2559/panjaphol-cha-all.pdf

CallNumber: QK934 .ป113

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิทยาศาสตร์การประมง

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	panjaphol-cha-all.pdf	3.04 MB	1	2023-05-24 10:59:10

ใช้เวลา

0.025344 วินาที