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지방산알킬에스테르(바이오디젤) 및 수소의 제조공정

전문가 제언: ○ 최근 석유계 연료가격의 상승과 함께 채취가능한 원유자원이 가까운 장래에 고갈될 것으로 우려됨에 따라 재생가능 자원을 이용한 바이오연료의 개발노력이 활발하다. 바이오디젤은 기존 압축착화방식의 디젤엔진, 가스터빈 및 디젤연소 보일러 등의 구조를 크게 개선하지 않고도 사용이 가능하다. 또한 바이오디젤은 무독성이면서 생분해성의 특성이 있을 뿐만 아니라 근본적으로 유황이나 방향족 화합물을 함유하지 않기 때문에 기존의 석유디젤을 대체할 것으로 전망되는 유망한 청정연료로서 주목된다.

○ 이 발명(WO 2010/002236 A1)은 바이오디젤의 제조원가를 절감하기 위해 폐기름과 같은 저급 원료기름의 사용이 가능한 공정 및 마이크로파를 이용한 반응촉진으로 짧은 반응시간과 높은 전환율로 지방산알킬에스테르를 합성할 수 있는 시스템을 제공한다. 또한, 바이오디젤 제조공정에서 필연적으로 생성되는 부산물인 글리세롤을 마이크로파를 이용하여 수소로 전환하는 시스템도 제공하고 있다.

○ 이 발명에서는 폐수 발생을 줄이기 위한 방법으로 지방산알킬에스테르의 정제공정에 물을 이용한 세척 대신에 마그네솔(Magnesol) 흡착제를 사용하고 있다. 그러나 우리나라의 경우는 마그네솔 재료 전량을 수입에 의존하기 때문에 제조원가가 높아지는 요인이 된다. 따라서 바이오디젤 정제에 사용되는 물의 양 및 폐수 발생에 대한 문제점을 해결할 수 있는 공정의 개발이 큰 과제이다.

○ 향후 바이오연료의 대량생산을 위해서는 기술적인 과제의 해결과 함께 원료의 확보가 우선되어야 한다. 특히, 바이오연료를 제조하기 위한 적당한 식물자원을 갖지 못한 우리나라와 같은 국가들은 자국의 환경에 적합한 기술을 선택(해조류의 양식 등) 및 활용하여 재생가능 대체연료의 생산기술을 확립하는 것이 실용화를 앞당기는 길이다. 또한, 바이오디젤의 생산량이 증가할수록 생산량 대비 약 10% 정도로 필연적으로 생성되는 부산물 글리세롤의 처리가 큰 과제이다. 산업적 용도로 이용하기 위해서는 저렴한 정제공정 및 용도의 개발이 필수적이다.

저자: Universiti Tenaga Nasional
자료유형: 특허정보