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바이오디젤 자원 및 생산기술 검토

전문가 제언: ○ 바이오디젤(BD)은 미네랄 디젤 연료에 대한 대안이 될 수 있다. 전 세계적으로 볼 때, 최근 바이오디젤의 공급은 지속적으로 확대되고 있는 실정이다. 전 세계적으로 바이오디젤 하루 생산량은 2000년도 1.5만 배럴에서부터 2008년도 28.9만 배럴로 증가하였다.

○ 바이오디젤이란 촉매 방식 또는 무촉매 방식을 통해 알코올과 함께 식물성 오일 또는 동물성 지방 등에서 얻어진 긴 사슬 지방산 메틸 에스테르(FAME)로 정의되고 있다. 촉매 방식 촉매제는 크게 산 촉매, 알칼리 촉매, 생 촉매 등으로 분류된다. 적절성은 떨어지지만, 다음과 같은 재생 가능한 디젤 대체 연료도 바이오디젤로 간주되고 있다. 열분해 산물 및 수소첨가(hydrogenation) 산물, 디젤과 식물성 오일의 혼합물, 식물성 오일 내 물과 알코올의 마이크로-유화, 부탄올 발효.

○ 고품질의 바이오디젤 연료를 생산하기 위해 다음과 같은 방법들이 사용될 수 있다. 유도체화(예: 에스테르교환반응, 수소첨가, 오존화), 열분해/가스화, 직접 사용(예: 희석/혼합, 마이크로-유화). 바이오디젤의 생산에 적합한 기술로 트리글리세리드의 에스테르교환반응 또는 지방산의 에스테르화 기술, 열분해 기술, 촉매 변환 공정 등이 사용된다.

○ 국내에서 2012년에는 대두유와 디메틸 카보네이트에서부터 생 촉매를 사용한 바이오디젤과 고부가 가치 물질인 글리세롤 카보네이트의 동시 합성 공정의 최적화 연구, 두유에서부터 초임계 유체를 사용한 수소첨가공정(hydroprocessing)을 통한 바이오디젤 생산 연구 등이 수행되었다. 2011년에는 팜의 열매 껍질(kernel shell) 및 건축 폐목재에서부터 유동층 급속 열분해 기술을 사용한 바이오오일 생산 연구가 수행되었다. 2010년에는 대두유에서부터 산 이온성 액상 촉매를 사용한 에스테르화 및 에스테르 교환반응에 관한 연구, 콩기름 및 폐식용유 혼합물에서부터 바이오디젤 생산에 미치는 알칼리 촉매제 영향 연구 등이 수행되었다. 향후 연구 방향으로 주로 비식용 공급 원료에서부터 바이오디젤을 생산하는 인프라를 구축하기 위해 다양한 공급원료 탐색, 그러한 특정 공급 원료에 적합한 생산 공정 연구 등이 포함되어야 한다.

저자: BL Salvi and NL Panwarb
자료유형: 학술정보