바이오디젤 생산용 초음파 기술 동향

전문가 제언

○ 바이오디젤은 생산에 사용되고 있는 에스테르교환(transesterification) 반응에서 반응물질 간 비혼합성(immiscibility)은 물질 전달률 저하를 유발한다. 결과적으로, 이는 장 반응 시간 및 저반응률 등을 초래한다. 이 때문에 에스테르교환 공정에 에너지 소비량이 많아진다.

- 이러한 약점을 향상시키기 위해 활성 촉매, 가압 반응기, 고온, 고교반율 또는 비전통적 접근법(예: 초임계 기법, Biox 공정) 등과 같은 다양한 기술들이 적용되고 있다. 하지만, 이들 기술은 고에너지 소비, 저품질, 고반응물질 비용 등의 문제점을 안고 있다.

- 이들 문제점을 다루기 위해 초음파 조사 기술이 제안되었다. 이러한 초음파-지원 기술은 반응물질들의 유화(emulsification)를 촉진시켜 반응물질 간 혼합성을 향상시킨다. 이를 통해 반응 파라미터(예: 촉매 요건, 반응 시간, 반응 온도)들이 좋아질 수 있다. 또한 초음파-지원 기술은 FAA 함유량이 높은 특정 공급 원료의 사용을 가능하게 한다.

○ 국외에서 2012년에 Veljkovic외 2인은 에스테르교환 반응을 통한 바이오디젤 생산에서 초음파-지원 기술의 현황 및 전망에 대한 리뷰를 수행하였고, Salamatinia외 2인은 비균질 촉매식 초음파-지원 시스템에서 생산된 바이오디젤의 품질을 평가하였다. 2011년에 Manh외 4인은 타이완에서 통(tung) 오일 및 혼합 오일에 초음파-지원 기술을 적용하였다. 한편, 두 가지(즉, 초음파 및 마이크로파 조사) 기술 결합과 관련하여, 2010년에 Hsiao외 3인은 대두유에서부터 바이오디젤 생산 기술을 연구하였고, Leonelli외 1인은 산업계에 실질적 응용을 위한 공정 강화 관점에서 이들 기술을 소개하였다.

○ 국내에서 2012년에는 폐유 및 메탄올에서부터 바이오디젤 생산을 위해 반응물의 가열/혼합 효과를 유도하는 초음파조사 방법에서 파라미터들의 최적화 연구가 수행되었다. 2011년에는 식물성 오일 또는 동물성 지방(예: 돈지)에서 바이오디젤 생산을 위해 초음파-지원 기술이 연구되었다. 향후에는 비균질 촉매식 초음파-지원 기술이 개발되어야 한다.

저자

Badday AS et al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2012

권(호)

16

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

4574~4587

분석자

김*호

분석물

• 바이오디젤 생산용 초음파 기술 동향.pdf [280,408 byte]

이미지변환중입니다.