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알칼리 전처리로 리그노 셀룰로오스 바이오매스로부터 당을 생산하는 방법

전문가 제언: ○ 본 특허에서와 같이 리그노 셀룰로오스 바이오매스를 에탄올을 생산하는데 이용할 수 있다. 에탄올을 제한된 원유 에너지 소스에 대체품목으로 기대되는 연료이다. 이 방법은 두 가지로 크게 나눌 수 있는데, 리그노 셀룰로오스 바이오매스의 셀룰로오스 가수분해로 환원당을 얻고 이 당을 에탄올로 발효하는 것이다. 문제는 가수분해의 비용은 높고 수율이 낮다는 것이다. 그러나 본 특허는 석회를 사용하여 원료비가 낮고, 무균 후-처리가 없다. 또 높은 고체 부하를 수용하고 기존 제당공업 기계에 사용가능하고, 프로세스가 48시간 이내로 짧다는 특성이 있다.
○ 리그노 셀룰로오스로부터 바이오에탄올을 생산하는 연구 중인 다른 방법들은 리그노 셀룰로오스를 합성가스(syngas, 주로 CO와 H2)로 가스화 하여 촉매합성으로 바이오에탄올과 알코올 혼합물을 얻는 방법이 있다. 다른 방법은 이 합성가스를 미생물에 의한 발효로 바이오에탄올을 얻는 것이다. 유사한 방법으로 UC Berkeley 실험실에서 리그노 셀룰로오스로 물질을 CO로 고온(260-360℃), 고압(100-250psi)에서 처리하면 1톤의 건조 리그노 셀룰로오스로 물질로부터 2배럴의 오일을 얻는다고 하였으나 경제적인 면에 문제가 있다.

○ 플로리다 대학의 발명에 의하면 엔도글루카나아제에 의한 올리고사카라이드의 상승 작용적 분해를 할 수 있다. 즉 엔도글루카나아제를 코딩하는 1종 이상의 유전자를 함유하는 재조합 숙주 세포로 에탄올을 생산하고 당화와 발효를 동시에 수행하여 복합 셀룰로오스 기질로부터 에탄올을 생산할 수 있다고 한다.

○ 우리나라 특허로 에너지연구원이 공개번호 10-2001-0058065에서 저온멸균법을 이용한 목질계 당화액으로부터 고농도 에탄올 제조 방법이 있다. 이 특허는 기존 공정에서 사용하는 고온 멸균대신에, 저온 멸균법을 이용하여 일반적인 방법에 의해 생산 가능한 에탄올 농도 이상을 얻는다. 생산성이 높은 회분식 및 연속식 목질계 에탄올 생산 공정으로 에탄올 농도와 생산성이 각각 67g/L, 1.0g/L/h와, 76.9g/L, 16.9g/L/h를 달성할 수 있다고 한다.

저자: BOARD OF SUPERVISORS OF LOUSIANA STATE UNIVERSITY, AGRICULTURAL AND MECHANICAL COLLEGE
자료유형: 특허정보