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바이오디젤 및 그 혼합물의 안정성

전문가 제언: ○ 바이오디젤은 신재생에너지의 일종으로 석유자원이 전무한 국내 에너지의 다각화와 환경 친화적인 대체 에너지라는 관점에서 주요한 미래 자원의 하나이다. 바이오디젤은 식물유, 동물성지방, 사용이 끝난 튀김유 등의 원료에서 유래하는 긴 체인의 지방산 에스테르로부터 구성된다. 바이오디젤은 보관 중에 공기에 노출되거나 고온 조건에서 산화가 가속되기 쉬운 불포화 지방산을 일부 포함하고 있으며, 바이오디젤의 자동 산화는 연료의 안정성에 영향을 미치고, 그 결과 품질이 저하되는 문제가 있다.

○ 바이오디젤의 안정성에는 산화, 저장, 열적 안정성이 포함된다. 산화 불안정성은 바이오디젤 중에 알데히드, 알코올류, 짧은 체인의 카르본산, 불용물, 검류, 침전물 등의 산화물 생성을 유발한다. 열적인 불안정성은 고온에서 산화 속도 증가와 관련된 것으로 불용성 물질 생성으로 유지와 지방의 무게가 증가된다. 저장 안정성은 바이오디젤이 주변 환경과의 반응에 의해 초래되는 물리적 및 화학적 특성의 변화에 저항하는 능력으로서 오염물, 광, 침전물을 생성하는 인자, 색상 변화, 연료의 투명도를 감소시키는 기타 변화사항들 사이의 상호반응에 영향을 받는다.

○ 연료 불안정성이 증대되면 연료가 엔진에 사용될 때 연료필터 막힘, 분사기 오염, 엔진 연소실 및 연료 시스템에 퇴적물을 생성하여 엔진 성능을 떨어뜨릴 수 있다. 바이오디젤의 산화는 완전히 방지할 수 없으나 산화방지지제를 사용하여 크게 완화할 수 있으며 두 종류의 산화방지제, 즉 체인 분해제와 과산화수소 분해제가 잘 알려져 있다. 가장 일반적인 체인 분해 산화방지제로는 페놀과 아민계 유형이 있다.

○ 바이오디젤이 새로운 에너지원의 일원으로 활용되기 위해서는 기술 개발과 설비 투자를 통한 제품의 안정성 확보와 경제적인 원료 확보 등 기술적 및 경제적인 경쟁력 구축이 필수적이다. 본고는 바이오디젤의 산화, 열 및 저장 안정성, 불안정성에 대한 메커니즘, 여러 유형의 불안정성으로 유발되는 문제들을 검토한 연구결과를 소개한 것으로 바이오디젤 관련 품질개발에 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

저자: Siddharth Jain, M.P. Sharma
자료유형: 학술정보