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흡착물질에 의한 바이오디젤의 정제

전문가 제언: ○ 최근에 국내 일부 대기업들이 차세대 석유 대체에너지로 부상되고 있는 바이오디젤 시장에 잇달아 진출하거나 진출을 검토하고 있다. 대기업들이 바이오디젤 사업에 나서고 있는 것은 석유 대체에너지의 전망이 밝은데다 정부가 바이오디젤 의무화를 추진하고 세금혜택을 부여하는 등 정책적 배려가 있기 때문이다.

○ 바이오디젤을 실제 엔진 등에 사용할 경우 대두되는 문제로는 저온 특성 특히 유동성과 막힘 현상(특히 겨울철), 용제 특성으로 인한 고무 실, 개스킷, 호스 등의 팽윤문제, 연료의 산화 안정성, 고무 상 물질이나 탄소의 석출, 윤활유의 열화, 장기간 보관에 따른 연료의 산화 문제 등이 거론된다. 따라서 바이오디젤의 품질기준 확립과 이에 부합하는 제품 생산, 사용방법에 관한 법적 규제, 엔진 메이커와 협조 등이 바이오디젤 보급에서 중요하게 고려되어야 한다.

○ 바이오디젤(지방산메틸에스터)의 정제방법에는 물세척, 증류, 흡착제, 화학처리방법 등이 있다. 물세척은 촉매로 사용하는 잔존 알칼리, 글리세린 등의 수용성 불순물을 제거할 수 있으나 세정 폐수의 처리비용문제, 비누성분의 완전 제거가 곤란하며 처리시간이 길어 생산효율이 떨어지고 에너지 소모가 많다는 문제가 있다. 이에 반하여 잔류 촉매나 유색 물질을 선택적으로 흡착 분리하는 흡착제방법은 폐수가 발생하지 않는다는 장점은 있으나 한 종류의 흡착제로는 불순물을 동시에 제거하기 어렵고 완전 흡착 제거가 곤란한 것으로 알려져 왔다.

○ 본문의 특허출원에서는 특정한 물질(규산마그네슘)을 흡착제로 사용하여 바이오디젤의 불순물을 정제하는 기술을 제시하고 있다. 물세척 및 건조공정으로 처리한 바이오디젤과 유사한 수준의 품질로 정제할 수 있다고 주장하며, 또한 산화 안정성도 획기적으로 개선할 수 있음을 보여주고 있다.

○ 바이오디젤 합성반응에는 보통 수산화칼륨이나 나트륨을 촉매로 사용하나 촉매를 사용하지 않는 초임계 또는 초고압 합성방법이 개발되었고, 촉매로 고체 촉매인 산화칼슘을 사용하여 유리지방산을 칼슘비누 고형물로 석출 제거하여 메틸에스터의 수세가 불필요한 공정도 개발되었다. 바이오디젤의 개발 보급을 위해서는 품질 확보와 동시에 경제적인 정제방법 개발이 중요한 과제가 되고 있다.

저자: The Dallas Group of America Inc.
자료유형: 특허정보