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식물성 기름으로부터 바이오디젤 생산을 위한 무기 비균질촉매

전문가 제언: ○ 바이오디젤은 주로 식용유로부터 생산한다. 식용유는 식품 및 바이오디젤 산업에서 원료확보 경쟁으로 값이 오르며, 바이오디젤 생산 원료로서 지속가능성이 의문시 된다. 바이오디젤 생산을 위해 비식용유 사용에 관한 연구가 활발하며, 경제적으로나 환경에 미치는 영향으로 볼 때 앞으로 비식용유 사용이 유망하다.

○ 바이오디젤 생산을 위한 에스테르교환반응에서 보통은 균질의 알칼리 및 산 촉매를 사용한다. 그러나 이들 촉매들은 단점들이 있다. 촉매의 소모와 일련의 정제 단계를 거쳐야 하므로 생산비가 높다. 비균질촉매는 균질촉매의 단점들을 많이 해결할 수 있다. 최근에는 효율적이고 안정적이며 가격이 저렴한 비균질촉매에 대한 연구가 활발하다. 이 문헌은 식물성기름으로부터 바이오디젤 생산을 위한 무기 비균질촉매에 관한 연구현황을 소개하였다.

○ 무기 비균질촉매는 가격이 저렴하고 쉽게 구할 수 있으며, 고온 및 고압에서 안정적이며, 내구성이 좋고, 맞춤형 및 원하는 형태로 구현하고 쉽게 재생할 수 있다. 그러나 이 촉매의 단점은 높은 온도와 압력의 반응조건 그리고 촉매의 준비 및 조작을 위해서 고온이 요구된다.

○ 고체 산 촉매는 기름이 포함하는 FFA와 물에 덜 민감하다. 그러나 반응속도가 느리며, 촉매활성의 불안정성, 그리고 요구되는 반응조건이 어렵다. 고상 염기촉매인 저렴한 알칼리토류 금속산화물은 에스테르교환반응을 일으키는데 강한 염기강도를 갖는다. 그러나 이 촉매는 물, CO2, 및 FFA에 매우 민감하며, 비누생성반응으로 촉매를 소모하고 불활성화한다.

○ 바이오디젤 생산을 위한 무기 비균질촉매의 상용화는 아직 초기단계이다. 비균질촉매를 고정 층 반응기에서 상용화하기 위해서는, 앞으로 촉매의 오랜 사용을 위해 안정성 문제에 연구노력이 필요하다. 이 문헌은 바이오디젤 생산을 위한 무기 비균질촉매를 개량하는데 좋은 참고가 될 것으로 생각한다.

저자: Abebe K. Endalew, Yohannes Kiros, Rolando Zanzi
자료유형: 학술정보