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마이크로파 기술 - 바이오디젤 생산

전문가 제언: ○ 전세계적으로 바이오디젤(BD)의 수요는 에너지 안보 측면에서 원유 수급의 불안전성, 경제성 측면에서 화석 연료(예: 석유, 천연가스) 가격의 상승, 환경성 측면에서 탄소 감축 규제 등과 같은 다각적인 인자 때문에 장기적으로 볼 때 지속적으로 증가하고 있는 실정이다.

○ BD 장려책으로는 기술적 혁신뿐만 아니라 정책적 유인책(예: 세금 혜택)도 매우 중요하다. 특히, 우리나라에서는 BD 제조 부문에서 대기업의 문어발식 확장을 규제하면서 BD 제조 중소 기업의 참여 및 생존을 보장하는 정책이 매우 시급한 형편이다.

○ 그러나 현재 바이오연료(예: BD, 바이오가스)의 활용성에 대하여는 찬성과 반대의 견해가 팽팽하게 맞서고 있다. 구체적으로 말하면, 찬성 견해에서는 바이오연료의 친환경 기여도, 특히 이산화탄소 배출량 감소를 긍정적으로 보고 있는 반면에, 반대 견해에서는 바이오연료에 쓰이는 농산물(예: 옥수수)의 수요 증가로 인한 동역학적인 선순환 고리 형성으로 야기되는 글로벌 식량난을 부정적으로 보고 있다. 예컨대, 미국에서는 옥수수 생산량의 40% 정도를 바이오연료 생산에 투입하고 있으므로 옥수수 가격이 2011년 하반기에 73% 상승했다.

○ 에스테르 변환(transesterification) 반응을 통한 BD 생산 기술은 다음 여섯 가지 단계로 이뤄진다: 1) 에스테르 변환 반응 단계; 2) 분리 단계; 3) 촉매 침전 단계; 4) 건조 단계; 5) 세척 단계; 6) 증발 단계. 여기서는 첫 번째 단계인 에스테르 변환 반응 단계와 관련하여, 전통적 표면 가열 기술에 비해, 반응 시간을 단축시키는 마이크로파 가열 기술, 가열 페블 방법을 소개하고 있다. 이들 두 가지 전략을 통해 BD의 산업용 플랜트 구축이 더욱 더 현실화 단계에 다가설 수 있다.

○ 우리나라에서는 2012년에 수첨탈산소(hydroprocessing) 반응을 통한 BD 제조에서 다양한 촉매들의 영향을 회분식 및 연속 흐름식에서 연구했다. 2011년에 마이크로파 가열 및 혼합 금속 산화물 촉매를 통한 BD 제조 기술이 연구됐다. 또한 원료별로 폐식용유, 하수 슬러지, 해양 미세 조류 등을 사용한 BD 제조 연구가 여러 기관에서 수행되고 있다.

저자: I Manco et al.
자료유형: 학술정보