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촉매 및 비-촉매 기술에 의한 쟈트로파 기름에서 바이오디젤 생산

전문가 제언: ○ 바이오디젤은 식물성오일을 이용하여 생산하는 것이 가장 적합하다. 그러나 식물성오일로 바이오디젤을 생산하면 곡물가격 상승을 유발한다. 쟈파르타 식물은 척박한 환경에서도 잘 자라며, 비식용유인 쟈파르타 기름을 사용하여 알킬에스테르를 생산하는 것은 매우 바람직하다. 이 문헌에서는 쟈트로파 기름을 원료로 사용하여 전이에스테르화 방법에 의해서 바이오디젤 생산을 검토하였다.

○ 쟈트로파의 자유지방산 함량이 1% 이하이면 균일 알칼리 촉매를 사용한 전이에스테르화 방법이 좋다. 산 촉매를 사용하여 자유지방산 함량이 높은 오일을 전이에스테르화 할 수 있지만 반응속도가 매우 느리다. 쟈트로파 기름에 포함된 높은 함량의 자유지방산을 산 촉매를 사용하여 1% 이하로 낮춘 후 알칼리 촉매로 전이에스테르화 반응에 의해 바이오디젤을 생산한다. 여기서, 균일 산 촉매 사용은 반응 후에 분리 및 정제가 어려움으로 성능이 우수한 불 균일 산 촉매 개발이 절실하다.

○ 우리나라의 경우 한국에너지기술연구원, 한국해양연구원, 한국생명공학연구원 등, 여러 연구기관에서 바이디젤 생산 연구를 진행하였다. 자유지방산을 에스테르로 전환시키고, 동시에 중성지방은 전이에스테르화 반응을 통해 바이오디젤을 생산할 수 있는 산성 및 알칼리성의 불-균일 촉매 개발에 관한 연구가 국내에서 활발히 추진되기를 기대한다.

○ 바이오디젤 생산원료로 자트로파 또는 미세조류에서 추출한 비식용유를 이용하는 연구를 선진국에서 진행하고 있다. 자트로파 식물은 열대 및 아열대 지방에서 잘 자란다. 국내에서는 미세조류를 이용하여 바이오디젤을 생산하는 연구를 진행하고 있다. 미세조류는 연간 단위면적당 오일생산성이 매우 높다. 특히, 미세조류는 햇빛과 이산화탄소를 이용하여 광합성을 하므로, 이산화탄소 저감 효과도 매우 크다. 국내에서 비식용식물을 이용한 바이오디젤의 상업적 생산이 성공하기를 바란다.

저자: Joon Ching Juan, Damayani Agung Kartika, Ta Yeong Wu, Taufiq-Yap Yun Hin
자료유형: 학술정보