ศักยภาพของข้าวฟ่างสำหรับอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษ กระดาษ และพลังงานชีวภาพ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความวิชาการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินศักยภาพของข้าวฟ่าง (Sorghum spp.) ในฐานะวัตถุดิบเส้นใยทางเลือกสำหรับอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษ กระดาษ และพลังงานชีวภาพ โดยทบทวนองค์ประกอบทางเคมี สัณฐานวิทยาของเส้นใย เทคโนโลยีการผลิตเยื่อ และสมบัติเยื่อและกระดาษ ข้าวฟ่าง
มีองค์ประกอบหลัก ได้แก่ เซลลูโลสร้อยละ 38–45 เฮมิเซลลูโลสร้อยละ 25–35 และลิกนินร้อยละ 15–20 รวมถึงมีปริมาณซิลิกาต่ำ ซึ่งลดปัญหาการเกิดตะกรันในระบบผลิตเยื่อ กระบวนการโซดา–แอนทราควิโนนให้ประสิทธิภาพสูงกว่ากระบวนการโซดาและคราฟต์ โดยให้ผลผลิตเยื่อร้อยละ 45–58 และสามารถใช้สารด่างในระดับต่ำกว่า ส่งผลให้ลดการใช้สารเคมี ต้นทุนการผลิต และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมนอกจากนี้ เยื่อที่ได้มีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับการผลิตกระดาษพิมพ์เขียนและกระดาษบรรจุภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดสำคัญ ได้แก่ ความแปรปรวนของวัตถุดิบ ความไม่สม่ำเสมอตามฤดูกาล และปัญหาด้านโลจิสติกส์ ในการจัดเก็บและขนส่งวัตถุดิบสมัยใหม่ ในระบบผลิตเยื่อ กระบวนการโซดา–แอนทราควิโนน (soda–AQ process) ให้ประสิทธิภาพสูงกว่ากระบวนการโซดา (soda process) และคราฟต์ (kraft process) โดยให้ผลผลิตเยื่อ (pulp yield) ร้อยละ 45–58 และใช้สารด่างที่มีค่า active alkali ต่ำกว่า ส่งผลให้ลดการใช้สารเคมี ต้นทุนและผลกระทบสิ่งแวดล้อม
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
##default.contextSettings.thaijo.licenseTerms##เอกสารอ้างอิง
วิภาวรรณ กิติวัชระเจริญ, เพ็ญรัตน์ เทียมเพ็ง, ศิริวรรณ อำพันฉาย, ยงศักดิ์ สุวรรณเสน, สุวัฒน์ พูลพาน, จุไรรัตน์ หวังเป็น และเอมอร เพชรทอง. (2561). วิจัยพัฒนาพันธุ์และเทคโนโลยีการผลิตข้าวฟ่าง. รายงานความก้าวหน้า สถาบันวิจัยพืชไร่และพืชทดแทนพลังงาน กรมวิชาการเกษตร. https://info.doa.go.th/research/index.php?act=view_detail&id=2524
Abdallah, A. F., Jawaid, M., Mohamed, A. Z., Tahir, P. M., Osman, F. A., & Abdullah, U. H. (2024). A review on alkaline sulfite anthraquinone methanol as an alternative pulping process for non-woody biomass. Biomass Conversion and Biorefinery, 14, 30861–30880.
Ameen, M., Mahmood, A., Shahzad, A. N., Zia, M. A., & Javaid, M. M. (2024). Sorghum’s potential unleashed: A comprehensive exploration of bio-energy production strategies and innovations. Bioresource Technology Reports, 27, Article 101906.
Cherubini, F. (2010). The biorefinery concept: Using biomass instead of oil for producing energy and chemicals. Energy Conversion and Management, 51(7), 1412–1421.
Christman, Z. (2019). Introduction to sorghum paper production (Report No. 168). Department of Agronomy and Horticulture, University of Nebraska–Lincoln. https://digitalcommons.unl. edu/agronhortdiss/1176/
Daengbussadee, C., Laopaiboon, L., Thanapornsin, T., & Laopaiboon, P. (2025). Optimization of butanol production from mixed sugars and sweet sorghum bagasse hydrolysate using Clostridium beijerinckii TISTR 1461. Energies, 18(2), Article 306.
Diver, S., & Rinehart, L. (2025). Sorghum syrup production (IP664). National Center for Appropriate Technology (NCAT). https://www.ncat.org/publication/sorghum-syrup-production/
Elzaki, O. T., Khider, T. O., Omer, S. H., & Ali, A. B. (2020). Suitability of Sudanese pearl millet stalks (Pennisetum glaucum) for alkaline pulping with additives. Songklanakarin Journal of Science and Technology, 42(1), 117–122.
Fatriasari, W., Supriyanto, S., & Iswanto, A. H. (2015). The kraft pulp and paper properties of sweet sorghum bagasse (Sorghum bicolor L. Moench). Journal of Engineering and Technological Sciences, 47(2), 149–159.
Francis, R. C., Leavitt, A. T., & Stromberg, B. (2017). Mechanistic differences between kraft and soda-AQ pulping of hardwoods with regard to lignin–carbohydrate complexes (LCC). Journal of Wood Chemistry and Technology, 37(4), 307–322.
Hassan, S. S., Williams, G. A., & Jaiswal, A. K. (2019). Moving towards the second generation of lignocellulosic biorefineries in the EU: Drivers, challenges, and opportunities. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 101, 590–599.
Hu, W., Zhou, L., & Chen, J-H. (2022). Conversion sweet sorghum biomass to produce value-added products. Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, 15, Article 72.
Jahan, M. S., Rahman, M. M., & Ni, Y. (2021). Alternative initiatives for non-wood chemical pulping and integration with the biorefinery concept: A review. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 15(1), 100–118.
Kanungo, D., Francis, R. C., & Shin, N.-H. (2009). Mechanistic differences between kraft and soda/AQ pulping. Part 2: Results from lignin model compounds. Journal of Wood Chemistry and Technology, 29(3), 227–240.
Khaleghian, H., Molaverdi, M., & Karimi, K. (2017). Silica removal from rice straw to improve its hydrolysis and ethanol production. Industrial & Engineering Chemistry Research, 56(35), 9793–9798.
Khristova, P., & Gabir, S. (1990). Soda-anthraquinone pulping of sorghum stalks. Biological Wastes, 33(3), 243–250.
Lemma, H. B., Steffen, F., Ali, A. Y., & Saake, B. (2024). Production of long-fiber pulp from enset plant residues by soda pulping. Molecules, 29(20), Article 4874.
Li, M., Yan, G., Bhalla, A., Maldonado-Pereira, L., Russell, P. R., Ding, S.-Y., Mullet, J. E., & Hodge, D. B. (2018). Physical fractionation of sweet sorghum and forage/energy sorghum for optimal processing in a biorefinery. Industrial Crops and Products, 124, 607–616.
Li, P., Xu, Y., Yin, L., Liang, X., Wang, R., & Liu, K. (2023). Development of raw materials and technology for pulping: A brief review. Polymers, 15(22), Article 4465.
Moreira, B. R. de A., Hine, D., Godwin, I. D., & Yadav, S. (2025). Sorghum straw pellets: A dispatchable energy source for renewable energy transition. Energy Conversion and Management: X, 26, Article 100893.
Naik, S. N., Goud, V. V., Rout, P. K., & Dalai, A. K. (2010). Production of first and second generation biofuels: A comprehensive review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(2), 578–597.
Morales, M. M., & Angelotti, F. (2026). Sorghum biomass: Productive potential and energy strategy for the semiarid region. Frontiers in Sustainable Food Systems, 10, 1765943.
Regassa, T. H., & Wortmann, C. S. (2014). Sweet sorghum as a bioenergy crop: Literature review. Biomass and Bioenergy, 64, 348–355.
Scarlat, N., Martinov, M., & Dallemand, J.-F. (2010). Assessment of the availability of agricultural crop residues in the European Union: Potential and limitations for bioenergy use. Waste Management, 30(10), 1889–1897.
Sixta, H. (2006). Kraft pulping. In H. Sixta (Ed.), Handbook of pulp (Vol. 1, Chapter 4, pp. 325–366). Wiley-VCH.
Syuryawati, Suwarti, & Pabendon, M. B. (2020). Utilization of sweet sorghum biomass for profitable feed and bioethanol. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 484(1), Article 012120.
TNAU Agritech Portal. (2023). Perennial fodder sorghum crop production. Tamil Nadu Agricultural University. https://agritech.tnau.ac.in/agriculture/foragecrops_fodder_crop_production.html
Wistara, N. J., & Fatriasari, W. (2023). Pulping and papermaking of sorghum bagasse. In Pulping and Papermaking of Nonwood Plant Fibers (pp. 213–231). Academic Press.
Yu, S. Y. (2024). Potential and application prospects of sorghum as a bioenergy crop. Journal of Energy Bioscience, 15(6), 337–348.
