‘바이오연료’만들고 남은 나무 찌꺼기로 고부가가치 물질 만든다

2018.10.22 12:26
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게티이미지뱅크 제공

국내 연구진이 석유를 대체할 친환경 연료인 ‘바이오연료’ 생산 과정에서 생기는 목재 폐기물을 친환경 플라스틱 재료 등 유용한 물질로 활용하는 기술이 국내에서 개발됐다. 


제정호 부산대 화공생명공학부 교수와 하정명 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 책임연구원팀은 목재에서 바이오연료를 생산하고 남은 폐기물을 이용해 연료 첨가제나 바이오플라스틱, 용매의 원료인 ‘감마발레로락톤(GVL)’을 만드는 새로운 촉매를 개발했다고 22일 밝혔다.


바이오연료는 목재의 성분을 화학적으로 전환시켜 자동차를 움직일 수 있도록 만든 석유 대체 연료다. 매장량이 한정된 석유를 대신할 유력 후보지만, 목재의 주요 구성 성분인 리그닌 등을 전한하기가 어려워 아직은 목재에서 바이오연료로 전환되는 성분이 전체의 절반(50%) 수준에 불과한 실정이다. 나머지는 탄소를 많이 머금은 폐기물이 된다.

 

제 교수팀이 개발한 목재 바이오연료 전환 촉매 반응 모식도. - 사진 제공 한국연구재단
제 교수팀이 개발한 목재 바이오연료 전환 촉매 반응 모식도. - 사진 제공 한국연구재단

제 교수팀은 버려지는 폐기물 성분 중 30%를 차지하는 주요 성분인 헤미셀룰로오스를 부가가치가 높은 GVL로 전환하는 방법을 개발했다. 마치 스펀지처럼 미세한 구멍이 많이 뚫린 재료인 제올라이트를 실리카로 만들고, 지르코늄 금속을 써서 새로운 촉매 반응을 이끌었다. 이들은 모두 저가의 재료로, 기존의 고가의 귀금속(루테늄)을 대체해 생사 공정의 비용을 낮출 수 있다. 또 헤미셀룰로오스를 GVL로 전환시킬 때의 화학 공정을 다단계에서 한 단계로 줄여 공정 효율을 70% 개선시켰다. 


제 교수는 “폐 바이오매스 성분을 경제적이고 효율적으로 고부가가치 화학물질로 전환할 수 있음을 보여줬다”라며 “목재를 기반으로 하는 연료 및 에너지 생산 공정의 경제성을 향상시키는 데 기여할 것”이라고 말했다.
 

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