에탄올로는 바이오디젤을 만들 수 없나요?
고등학교 실험 정도의 수준에서는 에탄올을 이용한 바이오디젤 합성은 불가능할까요? 학교에서 메탄올을 이용한 바이오디젤 합성 실험을 하려다가 메탄올이 없다고 하셔서 에탄올로 대체해 진행했습니다... 실험은 당연히 실패했고요. 높은 수율을 기대한 건 아니었지만 층 분리 자체가 일어나지 않아서 당황했습니다. 해외 자료를 검색해보니 에탄올로 만드는 것이 더 어렵기 때문에 첫 실험으로는 권장하지 않는다는 말이 있던데, 조사를 해 봐도 주로 메탄올을 이용해 만든다, 에탄올로 만들기는 조금 더 까다롭다는 말만 있지 왜 그런지는 설명해주지 않아서요... 왜 에탄올로는 바이오디젤 합성 실험을 진행하기 어려운가요? 실험실에서 에탄올로 바이오디젤을 만드려면 어떻게 해야 하나요?
(아래는 저희가 참고한 실험 방법입니다. 메탄올만 에탄올로 바꿨습니다.)
1. 식용유 100g을 삼각플라스크1에 담는다.
2. 삼각플라스크2에 메탄올 30g(30%)을 담고 KOH 1g(1%)을 녹인다.
3. 삼각플라스크1에 삼각플라스크2의 용액을 넣고 60℃를 유지하면서 30분간 교반한다.
4. 삼각플라스크1의 용액에 200mL의 물을 넣어 섞어 바이오 디젤 속 수용성 불순물을 제거한다.
5. 분액깔때기로 상층의 바이오디젤만 분리한다.(하층은 갈색의 글리세린)
6. 회수한 바이오 디젤은 100℃로 가열하여 수분을 제거한다.
7. 충분히 식혀 바이오 디젤을 얻는다.
안녕하세요. 김형준 과학전문가입니다.
바이오디젤을 에탄올로 합성하는 것은 메탄올을 이용하는 것에 비해 기술적으로 더 어려운 점이 있습니다. 에탄올을 사용하는 경우, 최종 반응 매질 내에 유탁액(emulsion)이 존재할 수 있고, 에탄올의 회수가 어려운 점이 제약사항으로 작용합니다. 또한, 바이오에탄올에 포함된 수분은 정류 동안 에탄올-물 공비혼합물(azeotrope)을 형성하며, 이것은 2차 반응(예: 가수분해, 비누화)을 초래하여 지방산에틸에스테르(FAEE) 수율을 저하시킬 수 있습니다. 이러한 문제들은 반응 파라미터들의 적절한 최적화를 통해 해결될 수 있습니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
바이오 에탄올은 화석연료의 대체 에너지로 활용할 수 있으며, 환경오염을 줄일 수 있습니다.
바이오에탄올의 원료로는 사탕수수, 밀, 옥수수, 감 자, 보리, 고구마등 다양한 녹말 작물입니다. 우리의 실생활에서 자주 보이는작물이어서 더욱 친근감이 들고 우리가 식생활의 재료로 사용되는 것들이이어 서 더욱 연구 가치가 있다 하겠습니다.
석탄과 석유등 화석 연료는 환경 오염을 일으키지만
바이오 에탄올의 경우는 환경오염물질이 전혀 없고, 재로에서 보았듯이 식물에서 얻어지는 재료로 언제 든지 만들어낼 수 있습니다. 에탄올의 경우는 차량 의 연료로도 충분히 가치가 있어서 대체에너지로 연 구가 진행중입니다.