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제올라이트 촉매를 사용한 바이오디젤 연료의 합성

전문가 제언: ○ 바이오매스는 대기 중의 이산화탄소를 증가시키지 않는 재생 가능한 에너지원이다. 유전공학, 생명공학, 화학공정 및 공학 등의 과학발전은 바이오매스를 연료나 유용한 물질로 전환시키는 새로운 제조기술, 즉 바이오정제 기술(biorefinery)을 탄생시켰다. 에너지 작물과 바이오정제기술을 결합하여 지속가능한 바이오 에너지 및 바이오물질을 생산하는 것은 새로운 바이오 패러다임으로 나아가는 길이다.

○ 본 문헌에서는 바이오디젤 연료(BDF)의 합성방법을 소개한다. 특히 고체 촉매를 이용하는 합성방법은 공업화에 대비한 가장 유력한 수단이라 할 수 있다. BDF 효율을 높여 합성키 위해 촉매로서 제올라이트에 주목하여 그 가능성을 검토하였다.

○ 향후 바이오디젤이 화석연료를 대체하기 위해서는 식용자원을 대체할 수 있는 바이오자원 확보가 큰 과제이다. 이와 아울러 기존의 바이오디젤 제조공정 및 제품의 기술적 문제점에 대한 근본적인 과제가 해결되어야 한다. 바이오매스 자원은 식량과 경합하는 식용자원에서 탈피하여 볏짚, 폐자재, 해조류 등으로 에너지원을 전환하는 연구가 절실히 필요하다.

○ 바이오매스를 사회의 주요 에너지원으로 사용하기 위해서는 바이오정제 기술이 요구되지만, 바이오정제 기술은 산업화를 위한 정책지원이 필요한 단계에 있으며 아직도 상업화되지 못하고 있다. 또한 제조시설의 효율 향상과 지속가능한 사회기반을 유지하기 위해서는 추가적인 연구개발이 필요하다. 향후의 바이오정제 기술은 혁신적인 에너지 작물, 바이오물질 합성, 바이오연료/바이오전력 생산 등이 복합화된 종합적인 산업으로 성장할 것이다.

○ 한국의 경우 대량의 바이오매스 자원을 확보하기가 쉬운 상황은 아니다. 대량의 식물자원을 이용해야 되기 때문에 해외에서의 작물재배의 형태를 취하고 있다. 고품질의 바이오연료는 사용되지 않은 새 원료를 통해 가능하지만, 저급 연료 생산을 위한 각종 폐기물 및 불용 식물자원 활용을 심각하게 검토할 필요가 있다.

저자: Shigeki Furukawa
자료유형: 학술정보