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정제되지 않은 기름의 에스테르교환반응에 의한 바이오디젤 제조용 촉매

전문가 제언: ○ 최근 석유연료를 대체하기 위한 바이오연료의 개발이 활발하게 진행되고 있지만 현행의 바이오연료 제조공정은 석유연료보다 제조비용이 너무 많이 소요되기 때문에 시장경쟁력이 취약하다. 또한 원료로서 옥수수, 콩 등의 식용자원을 사용함에 따라 세계적인 심각한 식량부족을 초래한다는 지적에 당면하고 있다. 따라서 많은 양의 바이오연료를 생산하기 위해서는 식용이 아닌 대체작물 자원의 개발과 함께 간편하면서도 생산비용을 절감할 수 있는 제조공정 기술의 개발이 필연적이다.

○ 지금까지 바이오디젤의 공업적 제조공정은 일반적으로 NaOH, KOH 등과 같은 촉매를 이용하여 동식물성 유지에 함유된 트리글리세리드와 알코올을 반응시킴으로써 바이오디젤과 함께 비누화 물질, 글리세롤 기반의 에스테르로 구성된 2상의 혼합물을 생성한다. 2상의 혼합물은 물에 의해 세정함으로써 바이오디젤이 분리, 회수된다. 이러한 기존의 공정은 번잡하고, 복잡함은 물론 비효율적이기 때문에 바이오디젤의 생산비용이 높은 문제점을 가지고 있다.

○ 이 발명(WO 2009/143159 A1)은 바이오디젤의 생산비용을 저감하기 위해 정제되지 않은 기름 중에 함유된 유리지방산과 물에 대해 높은 내성을 가진 불균질 촉매 시스템을 제공한다. 불균질 촉매 시스템은 아연산화물과 란타늄산화물로 구성된다. 이 촉매 시스템은 정제되지 않은 상태의 기름 자체를 원료로 사용하는 것이 가능하기 때문에 바이오디젤의 생산원가를 크게 저감하는 것이 가능하다.

○ 바이오연료는 이제 관심의 대상이 아니라 차세대 에너지의 주요 분야로서 급부상하고 있다. 바이오연료가 기존 석유연료에 비해 생산비용이 많이 들고 기술적인 한계도 많지만 전 지구적 규모의 환경과 자원문제라는 관점에서 조만간 미래의 주력 에너지로 자리 잡을 것으로 전망된다. 앞으로 바이오연료 보급의 진전 및 활성화와 함께 저변확대를 위해서는 정부의 확고한 의지와 함께 무엇보다도 국내 5대 정유회사들의 거국적 사고를 바탕으로 한 적극적 협력이 매우 중요하다고 생각된다.

저자: Wayne State University
자료유형: 특허정보