바이오부탄올에 대하여 : 차세대 바이오연료 (SK에너지 강신영 부장 세미나를 바탕으로)

소개글

바이오부탄올에 대하여 : 차세대 바이오연료 (SK에너지 강신영 부장 세미나를 바탕으로)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

0. 초록

1. 서론 : 왜 바이오부탄올인가?
1. 1. 바이오부탄올이란?
1. 2. 바이오부탄올이 신재생 에너지가 맞는가?
1. 3. 바이오부탄올의 우수한 시장성
1. 4. 바이오에탄올보다 우수한 바이오부탄올

2. 바이오부탄올의 생산 기술과 그 역사
2. 1. ABE 발효
2. 2. 2단계 발효공정
2. 3. iso-부탄올 생산균주 개발

3. SK에너지의 바이오부탄올 생산
3. 1. SK에너지만의 바이오부탄올 생산 기술
3. 2. SK에너지의 바이오부탄올 생산 로드맵

4. 결론 및 제언 : 바이오부탄올, 문제는 없는가?

5. 참고문헌

6. 그림 출처

본문내용

과 균주를 아예 바꿔버리는 방법도 제안되었다. iso-부탄올을 생산하는 균주를 개발하자는 것이다. iso-부탄올은 n-부탄올보다 세포에 미치는 독성이 작다고 한다.
3. SK에너지의 바이오부탄올 생산
3. 1. SK에너지만의 바이오부탄올 생산 기술
지난 12월 10일에 "2nd Generation Biofuel in SK Energy"를 주제로 한 신재생 에너지 시스템공학 세미나가 포항공대 환경공학동 101호에서 진행되었다. 여기서 강신영 SK에너지기술원 부장은 SK에너지가 개발한 독자적인 바이오부탄올 생산 기술을 간단히 소개했다.
SK에너지는 바이오부탄올을 직접 생산하는 균주가 아닌, 부틸산(butyl acid)을 생산하는 자연 상태(wild-type) 균주를 사용했다. 그래서 (1) 부틸산을 전구체로 생산한 다음, (2) 그 산에 촉매 처리를 하여 바이오부탄올을 생산했다. 생산 공정이 크게 두 단계로 나눠져 있는 것이다.
이 생산 공정은 다른 생산 공정들보다 생산 비용이 적게 든다는 것이 장점이라고 소개했다. 실제로 SK에너지의 생산 공정을 이용하면, 다른 바이오디젤 생산 공정이나 ABE 발효보다 바이오부탄올을 값싸게 만들 수 있다고 한다. 하지만 아직 바이오에탄올보다는 조금 비싼 수준이다.
3. 2. SK에너지의 바이오부탄올 생산 로드맵
현재 SK에너지는 이 공정을 이용하여 pilot plant를 가동하고 있으며, 이 과정에서 생기는 문제들을 발견하고, 해결하고 있다. 2010년까지 pilot plant에서의 생산을 성공적으로 마무리 한 후, 2012년까지는 demo plant를 가동할 계획이다. 마지막으로 2014년까지 첫 번째 commercial plant를 건설 및 가동하는 것을 목표로 하고 있다.
4. 결론 및 제언 : 바이오부탄올, 문제는 없는가?
지금까지 바이오부탄올에 대한 기본적인 지식과 생산 기술의 발전 역사, 그리고 SK에너지의 바이오부탄올 생산 방식에 대해 알아보았다. 현재 바이오부탄올은 신재생에너지로서의 잠재성을 인정받아 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있고, 산업계에서도 많은 관심을 가지고 있다.
하지만 아직 극복해야 할 문제점들이 많다. (1) 먼저, 아직 생산 효율이 바이오에탄올 등의 기타 바이오연료 및 디젤에 비해 떨어진다. (2) 둘째로, 생산 단가가 바이오에탄올에 비해 비싼 편이다. (3) 셋째로, 주로 식량 자원을 이용해 생산하므로, 식량 가격의 증가 및 식량의 무기화 문제가 있다. (4) 마지막으로, 아직 균주를 개량할 여지가 남아있다.
바이오부탄올에 대한 본격적인 관심이 시작된 것이 오래 전이 아니기 때문에, 이러한 문제점들을 과학자와 공학자들이 해결할 수 있으리라 기대한다. 특히, 식량 자원을 이용한 생산에서 먹을 수 없는 바이오매스(나무껍질이나 열매껍질, 날카로운 잎사귀, 음식물 쓰레기 등)를 이용한 생산으로 바이오부탄올 생산 방식이 빨리 발전해야 할 것이다. 이는 식량의 무기화를 막아 인류 평화 유지에 도움을 줄 것이며, 아울러 그냥 버려지는 바이오매스 자원들을 효율적으로 재활용할 수 있는 방법이 될 것이다.
5. 참고 문헌
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Shuler, M. L. and Kargi, F., 2002. "Bioprocess engineering: basic concepts (2/E)", 250-256
Tao, L. and Aden, A., 2009. "The economics of current and future biofuels", In Vitro Cell. Dev. Bio. - Plant, 45, 199-217.
Zheng, Y.-N., Li, L.-Z., Xian, M., Ma, Y.-J., Yang, J.-M.. Xu. X and He, D.-Z., 2009. "Problems with the microbial production of butanol", J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 36, 1127-1138.
6. 그림 출처
[그림 1] http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/80/Butan-1-ol-3D-vdW.png
[그림 2] 자체 제작.
[그림 3] http://global-warming.accuweather.com/carbon_cycle_diagram-thumb.jpg
[그림 4] http://www.hart-isee.com/uploads/images/Fuel%20Types/ABE%20Process.png
[그림 5] http://www.napier.ac.uk/randkt/rktcentres/bfrc/PublishingImages/clostridia8x10.bmp
[그림 6] 본문에 출처를 소개함.
[그림 7] 자체 제작.

키워드

바이오부탄올,   바이오연료,   신재생에너지,   SK에너지,   ABE 발효,   부틸산