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최신연구동향

[미국] 바이오연료 생산을 향상시키는 막 기술
ABC
바로가기 관련링크(원문참조) Date2017.07.31 00:00 Read296

미국 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory: ORNL)의 과학자들이 바이오연료와 바이오제품의 생산 속도를 높이고 품질도 향상시키는 방법을 찾아냈다. 이들이 개발한 것은 고성능 구조 표면 선택적(high performance architecture surface-selective: HiPAS) 막 기술로 불리는 새로운 형태의 다공성 막이다. 

 

미국 에너지부 바이오에너지 기술국(Bioenergy Technologies Office: BETO)의 지원을 받은 이번 연구에서는 바이오연료 분리 효율성을 높이고, 바이오연료 생산 비용을 낮추고, BETO의 목표인 가격 경쟁력이 있는 국내 생산 연료를 충족시키기 위해서 새로운 고성능 막 기술이 활용하고 있다.

 

바이오매스를 바이오연료로 변환시키는 데는 여러 힘든 분리 단계가 필요하다. 미생물이나 촉매가 화학 중간체를 연료나 제품으로 변화시키는 공정에 들어서기 전에 미세조류에서 물을 제거하거나 당을 함유하는 반응액에서 오염물을 제거하는 것이 분리 단계에 포함된다. 막은 이러한 분리를 진행하기 위한 한가지 방법으로 이용될 수 있다. 다공성 막은 특정 입자들은 통과시키지만 다른 것들을 막도록 설계된 장벽이다.

 

연구팀은 ORNL의 새로운 HiPAS 막 기술을 이용하여 액상 및 기체상 물질에서 바이오연료의 구성 요소인 탄소를 분리하고 있다. 이와 같은 분리는 바이오매스를 유용한 제품으로 변환시키는 비용을 50%나 절감시켜줄 수 있을 것으로 추산되고 있다. 이것이 ORNL의 과학자들이 기존 막보다 훨씬 효율적으로 물에서 탄소를 분리할 수 있도록 HiPAS 막을 설계한 이유이다.

 

체 흐름에서 탄소를 회수하는 기존의 막 분리는 공극의 크기에만 의존하고 있다. 공극의 크기가 감소하면 미세한 입자만이 통과할 수 있기 때문에 투과 유속(flux)으로 알려진 분리 속도가 감소하게 된다. 막 투과 유속은 바이오연료의 최소 판매 가격(minimum fuel selling price: MFSP)에 영향을 주는 가장 민감한 요소이며, 높은 투과 유속을 달성하는 것이 효과적인 막의 핵심 요소이다. ······

 

 

[원문참조] 한국바이오안전성정보센터(KBCH)『바이오화학산업동향(TWB)』"[미국] 바이오연료 생산을 향상시키는 막 기술” (2017.07.24)

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