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바이오매스를 액체연료와 화학물질로 전환하는 개선된 열 촉매

전문가 제언: ○ 석유-기반의 원료로 생산하는 에너지는 치솟는 원유 값으로 인해 비석유계 대체에너지 개발을 요구하고 있다. 식물성 기름, 전분 및 설탕과 같은 정제된 바이오매스원료는 기본적으로 지방산과 에탄올의 메틸 또는 에틸에스테르와 같은 바이오-디젤을 포함하는 액체연료로 전환된다. 이들의 바이오매스는 재생 에너지개발의 측면에서 큰 관심의 대상이며 에너지가격이 높은 우리나라의 대체 연료개발에도 크게 기여할 것이다.

○ 값이 싸고 구하기 쉬운 목질섬유소 바이오매스는 주성분인 리그닌, 무정형 반-섬유소 및 결정셀룰로오스의 분해가 어려워 화학적 또는 효소에 의한 전환반응을 저하시킨다. ZSM-5제올라이트와 같은 고-실리카 제올라이트 촉매는 고 농도의 활성 산 자리를 가지며 높은 열 및 수열안정성을 가지기 때문에 목질섬유소의 열분해의 촉매성능을 크게 개선하여 우리나라 대체 에너지개발의 공정개선에 기여할 수 있을 것이다.

○ 메탄올은 다양한 바이오매스와 같은 탄소함유 물질을 원료로 사용하여 제조가 가능하다. 이러한 탄소함유 물질은 수소가스화와 촉매 열분해에 의하여 합성가스를 만든다. 합성가스는 메탄올로 쉽게 전환되고 메탄올은 합성 연료제조에 이용된다. 자원이 부족한 우리나라는 이러한 값이 싸고 구하기 쉬운 비-식용의 목질 바이오매스 원료를 이용한 석유 대체연료의 개발을 위한 개선된 촉매개발과 공정개선이 무엇보다 중요하다.

○ 현재 석유대체연료 제조기술이 많이 소개되고 있으나 아직 기술적 및 경제성의 문제가 많다. 목질섬유소 바이오매스와 같은 값싼 탄소자원을 가스화하는 촉매 열분해공정에서는 공정의 단순화와 저에너지사용이 중요기술이다. 특히 촉매효율과 전환효율은 전체 경제성 평가에 중요하다. 석유가 생산되지 않는 우리나라에서 값싼 탄소자원을 이용한 바이오-오일의 제조를 위한 새로운 촉매시스템은 매우 중요한 기술이다.

저자: KIOR, INC.
자료유형: 특허정보