Project Title: Phase behavior and biofuel properties of waste cooking oil- alcohol-diesel blending by surfactant emulsification technique
Research Title: Phase behavior and biofuel properties of waste cooking oil-alcohol-diesel blending in microemulsion form Researcher(s): Dr. Naphatsarnan Phasukarratchai Affiliation: Faculty of Environment and Resource Studies, Mahidol University
Research Details (In Brief):
Waste cooking oil (WCO) has a heating value that can be used as an energy source. However, the high viscosity of WCO is the limitation to use fuel directly with the diesel engine. The fuel properties improvement is required. This research focuses on the microemulsion fuel (MF) technique because of no by-product production. The aim is to select the suitable surfactants for blending MFs between WCO, diesel (D), butanol (B) ethanol (E) and surfactants (S). The results show that the MFs with B are no need S for homogenous phase blending, compared with E. The phase behavior of MFs-E with the lower hydrophilic surfactant is more suitable than that of MFs-E with the higher hydrophilic surfactant. The selected MFs ratio between D:WCO:(E/S or B) were 70:20:10 and 70:15:15 for E with Laureth-1 or Span 80 at E:S ratio equal 9: 1 and for B without S. All MFs show the microemulsion size (≤200 nm) which is thermodynamically stable. Other properties such as water content, residual, copper sheet corrosion was met the standard of diesel and biodiesel. The acid value of MFs exceeds the standard due to WCO has high acid content. Thus, the pretreatment of WCO should be done in order to reduce the acid value and the residual. For the oxidation stability, MFs with E/S shows the better than MFs with B. In terms of safety, the same condition of storage and transport should be applied for MFs because the flash point of MFs is lower than the standard which is belong with alcohol mixing.
Publishing: Phasukarratchai N. Phase behavior and biofuel properties of waste cooking oil-alcohol-diesel blending in microemulsion form. Fuel. 2019;243:125-32.
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.01.003
Key Contact Person: Dr. Naphatsarnan Phasukarratchai; +66 441 5000 ext 1310; This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
ชื่อโครงการวิจัย: พฤติกรรมวัฎภาคและคุณสมบัติของเชื้อเพลิงชีวภาพผสมจากน้ำมันพืชที่ใช้แล้ว แอลกอฮอล์และดีเซล โดยใช้เทคนิคการเกิดอิมัลชั่นด้วยสารลดแรงตึงผิว
ชื่อผลงานวิจัย: พฤติกรรมวัฎภาคและคุณสมบัติของเชื้อเพลิงชีวภาพอิมัลชั่นผสมน้ำมันพืชที่ใช้แล้ว แอลกอฮอล์ และดีเซล
ชื่อผู้วิจัย: อาจารย์ ดร.ณภัสนันท์ พสุการัชต์ชัย
ส่วนงาน: คณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
รายละเอียดผลงานวิจัย (โดยย่อ):
น้ำมันพืชที่ใช้แล้วเป็นแหล่งพลังงานทดแทนปิโตรเลียมหนึ่ง แต่ไม่เหมาะสมต่อการใช้งานกับเครื่องยนต์โดยตรงเพราะมีค่าความหนืดสูงจำเป็นต้องปรับปรุงคุณสมบัติก่อน งานวิจัยนี้เลือกวิธีการผสมเชื้อเพลิงอิมัลชั่นโดยมีสารลดแรงตึงผิวเป็นตัวประสานเนื่องจากไม่มีผลพลอยได้ที่ต้องกำจัด มีวัตถุประสงค์เพื่อคัดเลือกสารลดแรงตึงผิวที่เหมาะสมในการผสมเชื้อเพลิงอิมัลชั่นระหว่างน้ำมันพืชที่ใช้แล้ว (WCO) ดีเซล (D) เอทานอล (E) หรือ บิวทานอล (B) และ สารลดแรงตึงผิว (S) ผลการศึกษาพบว่า ดีเซลผสมน้ำมันพืชที่ไม่ใช่แล้วและบิวทานอลสามารถผสมเป็นเนื้อเดียวกันได้โดยไม่ต้องใช้สารลดแรงตึงผิว ส่วนที่ผสมเอทานอลเกิดการแยกชั้นจึงต้องใช้สารลดแรงตึงผิว โดยสารลดแรงตึงผิวที่มีส่วนชอบน้ำน้อยสามารถผสมให้เป็นเนื้อเดียวกันในสัดส่วนที่หลากหลายกว่าสารลดแรงตึงผิวที่มีส่วนชอบน้ำมากกว่า จึงคัดเลือกสัดส่วนผสมที่สนใจ D:WCO:(E/S หรือ B) เท่ากับ 70:20:10 และ 70:15:15 สำหรับบิวทานอลไม่มีสารลดแรงตึงผิว สำหรับเอทานอลจะผสมสารลดแรงตึงผิว Span 80 หรือ Laureth-1 ที่ 9:1 พบว่าขนาดอิมัลชั่นของเชื้อเพลิงผสมทั้งหมดต่ำกว่า 200 นาโนเมตร เป็นขนาดไมโครอิมัลชั่นซึ่งมีความเสถียรต่ออุณหพลศาสตร์ คุณสมบัติอื่นๆ เช่น ปริมาตรน้ำ กากตะกอน การกัดกร่อนแผ่นทองแดง ผ่านมาตรฐานดีเซลและไบโอดีเซล แต่ค่าความเป็นกรดเกินกำหนดเนื่องจากน้ำมันพืชที่ใช้แล้วมีปริมาณกรดสูง หากมีการปรับปรุงสภาพของน้ำมันพืชที่ใช้แล้วก่อนนำมาผสมจะช่วยให้ลดค่าปริมาณกรดและกากตะกอนที่เหลือจากการเผาไหม้ลงได้ สำหรับค่าเสถียรภาพต่อการเกิดออกซิเดชั่นเชื้อเพลิงอิมัลชั่นผสมที่ใช้เอทานอลและสารลดแรงตึงผิวนั้นผ่านมาตรฐานกำหนด แต่ที่ผสมบิวทานอลต่ำกว่ามาตรฐาน ในด้านความปลอดภัยในการเก็บรักษาและการขนส่งนั้นควรใช้มาตรฐานเดียวกับแอลกอฮอล์ เนื่องจากเชื้อเพลิงผสมอิมัลชั่นมีจุดวาบไฟที่ต่ำกว่ามาตรฐานของไบโอดีเซลและดีเซลอันเนื่องมาจากองค์ประกอบของแอลกอฮอล์ที่ผสมมีจุดวาบไฟที่ต่ำ
การเผยแพร่ผลงาน: Phasukarratchai N. Phase behavior and biofuel properties of waste cooking oil-alcohol-diesel blending in microemulsion form. Fuel. 2019;243:125-32.
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.01.003
การติดต่อ: อาจารย์ ดร.ณภัสนันท์ พสุการัชต์ชัย; 02 441 5000 ต่อ 1310; This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
