จุดมุ่งหมายของงานวิจัยนี้คือ เพื่อศึกษาวิเคราะห์และประเมินความเป็นไปได้ในการเพิ่มมูลค่าก๊าซ ชีวภาพจำลองที่มีองค์ประกอบของมีเทน 70% และคาร์บอนไดออกไซด์ 30% สำหรับการผลิตก๊าซสังเคราะห์ที่มี องค์ประกอบก๊าซไฮโดรเจนอยู่มาก โดยใช้ระบบพลาสมาประกายไฟฟ้าร่อนที่มีเครื่องปฏิกรณ์จำนวน 4 ชุดต่อ เรียงกันแบบอนุกรม ซึ่งจากผลการศึกษาพบว่า การเพิ่มจำนวนขั้นของเครื่องปฏิกรณ์พลาสมา, ความต่าง ศักย์ไฟฟ้า และระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้า ส่งผลให้ค่าคอนเวอร์ชันของทั้งมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น ซึ่งตรงข้ามกับการเพิ่มอัตราการไหลของก๊าซป้อนและความถี่กระแสไฟฟ้าที่ให้แก่ระบบ ผลิตภัณฑ์ก๊าซหลักที่ได้ คือไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนนอกไซด์ รวมทั้งมีอะเซทิลีน เอทิลีน และอีเทนเกิดขึ้นด้วยในปริมาณเล็กน้อย โดยสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตก๊าซสังเคราะห์ที่มีองค์ประกอบก๊าซไฮโดรเจนอยู่มากด้วยระบบพลาสมา ประกายไฟฟ้าร่อนชนิดกระแสไฟฟ้าสลับ จำนวน 4 ขั้นคือ อัตราการไหลของก๊าซป้อน 150 ลูกบาศก์เซนติเมตร ต่อนาที, ความถี่กระแสไฟฟ้า 300 เฮิรทซ์, ความต่างศักย์ไฟฟ้าสูง 17 กิโลโวลท์ และระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้า 6 มิลลิเมตร และ ณ สภาวะที่มีการใช้พลังงานต่ำสุด (3.3x10-18 วัตต์วินาที ต่อโมเลกุลก๊าซชีวภาพที่ถูกเปลี่ยนเป็น ผลิตภัณฑ์ และ 2.8x10-18 วัตต์วินาที ต่อโมเลกุลก๊าซสังเคราะห์ที่ผลิตได้) นั้น ค่าคอนเวอร์ชันของมีเทนและ คาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้เท่ากับ 21.5% และ 5.7% ตามลำดับ, ค่าความสามารถในการเลือกเกิดผลิตภัณฑ์ ไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนนอกไซด์เท่ากับ 57.1% และ 14.7% ตามลำดับ และอัตราส่วนของไฮโดรเจนต่อ คาร์บอนมอนนอกไซด์ (ก๊าซสังเคราะห์ที่มีองค์ประกอบก๊าซไฮโดรเจนอยู่มาก) เท่ากับ 6.9 มากไปกว่านั้นการใช้ ปฏิกิริยาการเปลี่ยนรูปร่วมกับปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนในระบบพลาสมา ยังช่วยสามารถเพิ่มประสิทธิภาพ โดยรวมของกระบวนการได้อย่างมาก โดยเฉพาะในแง่ของการลดพลังงานที่ใช้และลดปริมาณโค้กที่เกิดขึ้นบนผิว ขั้วไฟฟ้า แต่กลับส่งผลให้ก๊าซสังเคราะห์ที่ผลิตได้มีอัตราส่วนของไฮโดรเจนต่อคาร์บอนมอนนอกไซด์ต่ำลง ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนโดยโมลของออกซิเจนต่อมีเทนในก๊าซป้อน อย่างไรก็ดี สภาวะของอัตราส่วนของออกซิเจนต่อ มีเทนในก๊าซป้อนที่ดีสุดนั้นพบว่ามีค่าเท่ากับ 0.3/1 ซึ่งให้ค่าคอนเวอร์ชันของมีเทน 81.4%, ค่าคอนเวอร์ชันของ คาร์บอนไดออกไซด์ 49.3%, ค่าคอนเวอร์ชันของออกซิเจน 92.4%, ค่าความสามารถในการเลือกเกิดผลิตภัณฑ์ ไฮโดรเจน 49.5%, ค่าความสามารถในการเลือกเกิดผลิตภัณฑ์คาร์บอนมอนนอกไซด์ 49.96% และอัตราส่วนของ ไฮโดรเจนต่อคาร์บอนมอนนอกไซด์เท่ากับ 1.6 The aim of this research work was to evaluate the possibility of upgrading the simulated biogas (70%CH4 and 30%CO2) for hydrogen-rich syngas production using a multi-stage AC gliding arc system. The results showed that increasing stage number of plasma reactors, applied voltage and electrode gap distance enhanced both CH4 and CO2 conversions, in contrast with the increases in feed flow rate and input frequency. The gaseous products were mainly H2 and CO, with small amounts of C2H2, C2H4 and C2H6. The optimum conditions for hydrogen-rich syngas production using the four-stage AC gliding arc system were a feed flow rate of 150 cm3/min, an input frequency of 300 Hz, an applied voltage of 17 kV and an electrode gap distance of 6 mm. At the minimum power consumption (3.3x10-18 Ws/molecule of biogas converted and 2.8x10-18 Ws/molecule of syngas produced), CH4 and CO2 conversions were 21.5% and 5.7%, respectively, H2 and CO selectivities were 57.1% and 14.9%, respectively, and H2/CO (hydrogen-rich syngas) was 6.9. The combination of the plasma reforming and partial oxidation provided remarkable improvements to the overall process performance, especially in terms of reducing both the power consumption and the carbon formation on the electrode surface but the produced syngas had a much lower H2/CO ratio, depending on the oxygen/methane feed molar ratio. The best feed molar ratio of O2-to-CH4 ratio was found to be 0.3/1, providing the CH4 conversion of 81.4%, CO2 conversion of 49.3%, O2 conversion of 92.4%, H2 selectivity of 49.5%, CO selectivity of 49.96%, and H2/CO of 1.6.