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트랜스에스테르화에 의한 바이오디젤 생산기법에 대한 고찰

전문가 제언: ○ 화석연료 자원의 고갈로 인해 유가는 천정부지로 오르고 있다. 바이오디젤은 식물성 기름이나 동물성 지방과 같은 천연 원료로부터 생산되는 분자양이 높은 지방산의 모노알칼리 에스테르이다. 이는 알칼리성 촉매 하에서 식물성기름이나 동물 지방이 단일수소 알코올과 반응하는 트랜스-에스테르화로 생산된다. 이러한 바이오디젤은 이제는 석유연료의 대체연료로 다량생산을 서둘러야 한다.

○ 바이오 디젤 생산을 위한 트랜스-에스테르화의 공정은 반응온도와 시간 은 물론, 알코올과 기름과의 몰 비, 알코올 종류, 촉매 종류와 양, 교반 조건, 반응물의 순도의 형태에서 크게 영향을 받는다. 반응조건의 최적화를 찾아내는 것이 무엇보다 중요하며 이 반응기구와 생성물질의 질의 종류와 질 및 수율 등을 추적하기 위해서는 TLC, GC, HPLC, HNMR 및 NIR 등 선진화된 분석 기술을 적절히 활용해야 한다.

○ 바이오디젤의 실제 대중차량에 상업적으로 활용하기 위해서는 기술적으로 해결해야할 과제가 많다고 본다. 엔진의 분사기에서 코킹을 형성하여 분 오리피스를 막아 엔진을 정지시키는 문제, 불완전 연소로 인한 엔진에 카본의 축적으로 엔진 효율을 낮추는 문제, 천연유의 독특한 높은 점도로 인한 저온에서의 유동성 문제, 정제되지 않고 잔류하는 불순물에 의한 유화 및 겔화 현상 그리고 적절한 윤활시스템의 개발 문제 등은 중요한 과제로 보인다.

○ 바이오디젤의 성공적인 상업화를 위해서 향후의 연구과제는 자유지방산과 중간물질 및 불순물의 생성을 줄여 전환율과 수율을 높일 수 있는 우수한 촉매물질의 개발, 화학적으로 안전하게 저장할 수 있는 바이오디젤의 성격화, 가격경쟁을 위한 보다 간단하고 경제적인 공정 개발이 되겠다. 이외에도 엔진에 무리를 주지 않으며 엔진 효율을 유지시키기 위해서는 바이오 디젤의 품질관리 및 보증에 대한 적절한 기술표준을 제정하고 유지하는 것이라고 생각한다.

저자: Meher, LC; Sagar, DV; Naik, SN
자료유형: 학술정보