목질계 바이오매스 유래 리그닌으로부터 바이오연료 생산

Biofuel production from lignin derived from lignocellulosic biomass

기후변화와 환경오염이 지속되어 오면서 화석연료를 청정연료인 신재생 에너지로 대체 하고자 하는 노력이 꾸준히 진행되고 있으며, 이산화탄소 중립에 기여하는 바이오메스 유래 바이오에너지 생산에 대한 연구도 꾸준히 수행되고 있는 상황이다. 목질계 바이오매스는 전세계적으로 가장 풍부하며 지속가능한 재생자원으로 식량자원과 경쟁하지 않으며, 열, 전기뿐만 아니라 화학물질, 수송용 연료까지 다양하게 생산 가능한 유용한 자원이다. 목질계 바이오매스의 주요 성분 중의 하나인 리그닌은 펄프 제조 과정이나 바이오연료 생산 과정에서 다량으로 배출된다. 리그닌은 고부가 화합물 및 바이오연료로의 전환이 가능한 물질이지만, 리그닌으로부터 바이오연료를 생산하기 위한 열 화학적 공정 중에 코킹 부반용이 일어나 액상 연료화에 어려운 부분이 있다. 이룰 극복하기 위하여 초임계 유체를 이용하여 리그닌을 해중합함으로써 코크 생성을 크게 억제할 수 있다. 본 연구에서는 초임계 유체를 이용한 리그닌의 해중합 및 촉매 탈산소 반응을 통하여 선박용 연료를 생산하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 제조방법이 다른 몇 가지 리그닌 (크래프트, 강산당화, 오가노솔브)의 물성을 비교하고, 리그닌의 액상 수율 및 연료 물성을 향상시킬 수 있는 초임계 유체 및 반옹 촉매의 최적 운전 조건을 도출하고자 하였다.