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폐식용유로부터 바이오디젤 생산 개요

전문가 제언: ○ 바이오디젤을 생산하기 위해서 주로 식물성 오일을 원료로 사용한다. 그러나 식물성 오일은 고가이며, 식품이므로 바이오디젤 원료로 사용하는 것은 바람직하지 못하다. 오일을 사용한 후 얻어지는 폐식용유의 발생량은 크게 증가하는 추세이며, 이를 경제적 및 환경 친화적 처리방법인 바이오디젤 생산원료로의 사용은 적합하다. 폐식용유는 지방산 및 물의 함량이 높은 단점이 있으나, 바이오디젤 원료로 가장 유망하다.

○ 본 검토보고서는 바이오디젤을 생산하기 위하여, 폐식용유의 전처리 방법을 설명한다. 한편, 에스테르교환에 의한 생산방법, 다양한 형태의 반응기, 그리고 알코올 및 촉매의 종류 및 사용량에 대하여 설명하였다. 또한, 이 문헌에서는 폐식용유로 생산한 바이오디젤의 정제 및 화학분석 방법을 설명하고, 바이오디젤 수율에 크게 영향을 주는 매개변수 및 경제성을 논하였으며, 폐식용유를 유망한 공급 원료로 간주하였다.

○ 폐식용유의 에스테르교환반응에서 균일 염기촉매인 NaOH를 사용하면, 낮은 온도 및 압력에서 반응하고 효율성은 높지만, 폐식용유의 자유지방산 함량이 높으므로 비누를 형성한다. 염기촉매를 사용하는 경우, CH3ONa 및 KOCH3 촉매의 사용을 추천하며, 이 물질 구조에는 비누화 반응에 필요한 OH기가 없다. 비-균일촉매를 사용하면, 비누 생성반응은 일어자지 않으나, 높은 반응온도 및 긴 반응시간이 필요하다.

○ 국내에서도 폐식용유를 이용하여 바이오디젤을 생산하며, 연구를 수행하고 있다. 폐식용유를 사용한 바이오디젤 생산에서, 생산비를 낮추기 위해서는 촉매의 선정 또는 초임계방법의 선택이 중요하다고 생각한다. 또한, 전처리공정, 반응공정 및 후처리공정의 최적화를 도모함으로서 생산비를 낮출 수 있는 연구가 계속되어야 한다. 본 문헌에서 추천한 CH3ONa 및 KOCH3 촉매의 사용, 그리고 반응알코올로 메탄올과 에탄올의 혼합물 사용은 연구에 참고가 된다.

저자: Zahira Yaakob, Masita Mohammad, Mohammad Alherbawi, Zahangir Alam, Kamaruzaman Sopian
자료유형: 학술정보