การทบทวนแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการสกัดชีวมวลโดยการปรับสภาพจากการระเบิดด้วยไอน้ำ

Abstract

บทคัดย่อ จุดมุ่งหมายในการทบทวนงานวิจัยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในกระบวนการสกัดชีวมวลจากการปรับสภาพโดยการระเบิดด้วยไอน้ำเพื่อความเข้าใจในการจำลองทางคณิตศาสตร์ของการสกัดวัสดุจำพวกลิกโนเซลลูโลส (Lignocellulosic Material) ซึ่งแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ในการทำนายองค์ประกอบหลักของวัสดุจำพวกลิกโนเซลลูโลสหลังจากการระเบิดด้วยไอน้ำนั้นมีหลายวิธีเช่น แบบจำลองฟิสิกส์ (Physics Model) แบบจำลองจลนพลศาสตร์(Kinetic Model) แบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Model) และแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียม (Artificial Neural Network Model) วิธีการจำลองที่แตกต่างกันจะให้ผลการทำนายได้แม่นยำแตกต่างกันโดยขึ้นอยู่กับคุณลักษณะทางฟิสิกส์และทางเคมีของวัสดุชีวมวลในแต่ละชนิดด้วย การปรับสภาพจากการระเบิดด้วยไอน้ำเป็นเทคโนโลยีสะอาดสำหรับการเปลี่ยนวัตถุดิบของวัสดุจำพวกลิกโนเซลลูโลสให้กลายเป็นพลังงานชีวมวลและเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มทางเคมีและทางฟิสิกส์ของผลิตผล แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในแต่ละวิธีดังที่กล่าวมาสามารถใช้เป็นพื้นฐานในการพัฒนาและการประยุกต์ใช้กับวัตถุดิบชีวมวลอื่นๆภายในประเทศไทย คำสำคัญ: แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ การสกัดชีวมวล การระเบิดเยื่อด้วยไอน้ำ ABSTRACT This paper is aimed to review published research on mathematical modeling of a biorefinery by steam explosion pretreatment and deeply understand about the mathematical modeling applied in the biorefinery of lignocellulosic material. The mathematical modeling was used to predict the main components of lignocellulosic material product after steam explosion pretreatment. There are several modeling methods such as physics model, kinetic model, finite element model and artificial neural network model. The different modeling method will give prediction result at different levels of accuracy depending on physical and chemical biomass characteristics. The steam explosion pretreatment is a potential clean technology to convert raw lignocellulosic material into bioenergy with high added-value chemical and physical product. These mathematical modeling are used to base on development and applications with biomass in Thailand. Keyword: Mathematical Modeling, Biorefinery, Steam explosion