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Catalytic conversion of palm oil into sustainable biodiesel using rice straw ash supported-calcium oxide as a heterogeneous catalyst: Process simulation and techno-economic analysis

Saetiao, Phonsan; Kongrit, Napaphat; Cheng, Chin Kui; Jitjamnong, Jakkrapong; Direksilp, Chatrawee 1; Khantikulanon, Nonlapan
1 Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

This study aimed to optimize the process parameters and evaluated economic feasibility for biodiesel production. A pyrolytic rice straw ash (RSA) support with various amounts of calcium oxide (25–35 wt%) and calcination temperatures (600–800 °C) were used in the study. The results identified 35 wt% of CaO/RSA and calcination at 600 °C as the most effective catalyst with turnover frequency (TOF) of 2.88 h1 for biodiesel synthesis, giving a biodiesel yield of 96.49%. The optimal conditions for biodiesel production included a methanol: palm oil molar ratio of 9.34:1, a catalyst loading of 4.87 wt%, 175 min reaction time, and 65 °C reaction temperature. The study also included a techno-economic analysis of biodiesel production, revealing a payback period of 7.17 years, an internal rate of return of 17.20%, and a net present value of 4,151,905.61 USD. These findings pave the way for more sustainable and economically feasible biodiesel production.

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 12.2023
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2666-0164
KITopen-ID: 1000161521
HGF-Programm 43.33.11 (POF IV, LK 01) Adaptive and Bioinstructive Materials Systems
Erschienen in Case Studies in Chemical and Environmental Engineering
Verlag Elsevier B.V.
Band 8
Seiten Art.-Nr.: 100432
Vorab online veröffentlicht am 29.07.2023
Schlagwörter Rice straw ash, Biodiesel, Process optimization, Techno-economic analysis, Environmental analysis
Nachgewiesen in Dimensions
Scopus
OpenAlex
Globale Ziele für nachhaltige Entwicklung Ziel 7 – Bezahlbare und saubere EnergieZiel 12 – Nachhaltiger Konsum und Produktion

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000161521
Veröffentlicht am 22.08.2023
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1016/j.cscee.2023.100432
Scopus
Zitationen: 15
Dimensions
Zitationen: 14
Seitenaufrufe: 83
seit 22.08.2023
Downloads: 49
seit 07.09.2023
Cover der Publikation
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