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바이오디젤 생산을 위한 트리글리세리드의 에스테르화 반응 분석

전문가 제언: ○ 바이오디젤의 제조는 알칼리촉매 하에서 유지 1분자 당 3분자의 알코올 비율로 알칼리촉매 하에서 반응시켜 만든다. 메탄올을 사용하면 1개의 메탄올과 유지의 지방성분인 트리-글리세리드가 에스테르화반응에 의하여 디-글리세리드와 1개의 지방산 메틸에스테르를 생성하며 순차적으로 디-글리세리드, 모노-글리세리드가 만들어지면서 총 3개의 지방산 메틸에스테르가 생성된다. 본 연구에서는 이러한 반응의 순서를 규명하였고 에스테르화반응을 위한 활성화 에너지의 값은 지방산의 크기 및 이중결합의 개수에 크게 영향을 받지 않음을 밝혔다.

○ 디젤엔진은 1885년에 식물성기름을 연료로 사용하는 것으로 처음 만들어졌다. 식물유지는 별다른 정제과정을 거치지 않고도 바로 디젤엔진의 연료로 사용할 수 있으나 점도가 높고 연소 후에 탄소찌꺼기(carbon residue)가 남는 문제가 있다. 점도가 커지면 디젤엔진에서 연료분사가 충분하게 되지 않아 연소효율이 떨어진다.

○ 따라서 식물성기름의 점도를 내리기 위하여 알코올로 에스테르화하여 바이오디젤로써 사용한다. 에스테르화반응은 바이오디젤을 제조하는데 가장 일반적으로 이용되는 방법이다. 이렇게 만들어진 바이오디젤은 엔진의 별다른 개조 없이 사용할 수 있다. 최근에는 식물유지 정제를 위하여 2단계의 초임계(supercritical)방법을 이용하고 있다.

저자: Yusuke Asakuma, Kouji Maeda, Hidetoshi Kuramoshi, Keisuke Fukui
자료유형: 학술정보