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바이오매스 유래 디올 제조용 촉매의 개발

전문가 제언: ○ 태양광, 태양열, 풍력, 지열 등의 재생가능에너지가 주목을 받고 있으나, 이들 대부분은 전력 전환을 목적으로 하고 있다. 반면에 수목이나 풀 등으로 대표되는 바이오매스는 재생가능자원 중 유일하게 유기성 자원이기 때문에 액체연료나 화학원료로서 공급하는 역할이 기대된다.

○ 바이오디젤은 지방산트리글리세리드인 식물유를 메탄올을 사용하여 트랜스에스테르화 반응으로 제조된다. 바이오디젤 제조 프로세스에서는 바이오디젤에 대해 중량비로 약 10%에 해당하는 대량의 글리세린이 부생된다. 그러나 글리세린의 유효이용 방법이 확립되지 않고 있어 글리세린의 고부가가치 물질로의 변환이 기대되고 있다. 글리세린으로부터 유도되는 화학품 가운데 비교적 부가가치가 높은 물질에 1,3-프로판디올이 있으며 글리세린의 수소화 반응으로 얻어진다.

○ 바이오매스를 원료로 하여 화학품을 제조하기 위해서는 촉매개발이 필요하다. 바이오매스에서 유래하는 글리세린 등의 화합물을 선택적으로 수소화분해하면 1,3-프로판디올, 1,5-펜타디올, 1,6-헥산디올 등의 고분자 원료가 되는 직쇄상 양 말단에 OH기를 가진 디올이 합성된다. 본고는 이들 반응에 유효한 촉매로서 Rh나 Ir의 금속입자 표면을 ReOx 산화물 클러스터로 수식한 촉매를 해설한 것이다.

○ 내년(2012년)부터 자동차용 디젤유에 대한 바이오디젤의 혼합이 현재의 권장에서 의무로 법제화됨에 따라 바이오디젤의 수요, 생산량은 증가되고 부생되는 글리세린의 양도 증대될 것으로 예상된다. 바이오디젤의 경제성 확보를 위해서는 저가 원료의 안정적 공급과 동시에 부생되는 글리세린을 고부가가치 제품으로 활용하기 위한 기술개발과 용도 확장이 요망된다. 본고가 글리세린의 다양한 활용을 위한 한 가지 방법을 제시하고 있어 연구 개발에 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

저자: Keiichi Tomishigte, Yoshinao Nakagawa
자료유형: 학술정보