바이오 연료의 제조 과정에 관하여..
안녕하세요.
미래의 에너지 자원 중 하나로 바이오 연료가 관심을 받고 있습니다. 이 바이오 연료의 제조 과정은 어떠한 식으로 이루어지는지 질의 드립니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
바이오연료란 식물·미생물·동물 등의 생물체(biomass, 바이오매스)나 음식물 쓰레기, 축산폐기물 , 동물의 배설물 등을 분해·발효하여 만든 연료입니다. 이는 바이오에탄올, 바이오디젤, 바이오가스 등이 만들어집니다.
안녕하세요. 임경희 전문가입니다.
*바이오에탄올은 식물성 원료를 발효시킨 뒤 증류해서 만들며 탄수화물이 풍부한 옥수수,밀, 보리, 사탕수수 등의 식물이 바이오에탄올의 원료입니다.
바이오 에탄올 제조과정은 다음과 같습니다.
-제분 : 옥수수를 갈아 미세한 가루로 만든다.
-액화 : 옥수수 가루와 물을 섞어 걸쭉하게 만들고 알파아밀라이제 효소를 넣어 가열한다.
-당화작용 : 옥수수 반죽을 식힌 뒤 글루코아밀라아제 효소를 넣으면 녹말이 포도당으로 변한다.
-발효 : 효모를 넣어 당을 발효시키면 에탄올과 이산화탄소가 생성되고 옥수수 반죽은 40~50시간이 지나면 맥주처럼 된다.
-증류 : 맥주 같은 상태의 옥수수를 증류해 알코올 농도를 10%에서 95%로 높인다. 남은 옥수수 반죽 찌꺼기 등은 부산물 처리장차로 보대진다. (부산물 처리장으로 보내진 찌꺼기는 돼지 등 동물사료로 만듬)
-탈수 : 알코올 분자는 통과하고 물 분자는 통과하지 못하는 필터로 걸러 물기를 제거해 무수에탄올을 얻는다.
위의 공정을 통해 얻은 에탄올에 휘발유와 첨가제를 넣어 바이오연료로 사용하고 있습니다.
*바이오 디젤은 식물오일, 동물지방, 폐식용유 등 재활용하여 생산하고 있습니다.
바이오 디젤올 제조과정은 다음과 같습니다.
-전처리 : 원료의 불순물을 제거하고 원료를 바이오 디젤 제조에 적합한형태로 변환합니다.
-변환 : 전처리된 원료를 화학적으로 변환합니다.트랜스 에스터화 반응을 통해 긴 체인의 지방산을 가진 식물 오일과 동물 지방을 짧은 체인의 에스터로 변환시킵니다.
-정제 : 변환된 바이오 디젤에서 불순물과 부산물을 제거하며 이러한 과정을 통해 바이오디젤의 품질을 높이고 성능을 향상시켜 연료로 사용합니다.