[자연과학] H2와 에탄올 생산

바이오디젤의 생산 과정에서 생긴 글리세롤을 포함한
부산물 (wastes)로부터 H2와 에탄올 생산
Enterobacter aerogenes HU-101을 이용하여 바이오디젤 연료의 생산과정에서 형성된 글리세롤을 포함하고 있는 부산물로부터 H2와 에탄올 생산의 정도를 살펴보았다. 바이오디젤 잔여물은 합성 배양기(synthetic medium)에 글리세롤의 사용량을 증가시키며 희석되었으며, 합성 배양기에 이스트 추출물과 트립토판을 첨가함으로 H2와 에탄올의 생산을 가속화시켰다. 바이오디젤 부산물의 농도가 증가할수록 H2와 에탄올의 생산량이 감소하였으며, 상업적으로 시판되는 글리세롤(순수한 글리세롤)실험에서 또한 같은 결과를 낳았다. 나아가 바이오디젤의 잔여물로부터 생산되는 H2와 에탄올의 비율이 같은 농도의 순수 글리세롤에서 생산되는 H2와 에탄올 비율에 비해 훨씬 적게 나타났는데 이는 부산물에 포함된 높은 소금 함량 때문이었다. 자가 이동이 불가능(self-immobilized cell)하게 한 packed-bed reactor를 연속적으로 이용하여, 순수한 글리세롤로부터 생산된 최대 H2의 양은 80mmol/l/h였으며, 에탄올의 수득률은 1mol의 글리세롤로부터 0.8mol이었다. 반면 바이오디젤 부산물로부터 생산된 H2는30mmol/l/h에 불과했다. 하지만 반응기에서 셀(cell)을 고정하기 위한 지지대로 다공성 세라믹을 이용했을 때, 바이오디젤 부산물로부터 생산된 H2의 수득률은 거의 63mmol/l/h였으며 1mol의 글리세롤로부터 0.85mol의 에탄올을 얻을 수 있었다.
바이오디젤 연료는 식물성유지(vegetable oils)와 동물성 지방(animal fats)의 주성분인 지방산 메틸에스테르 또는 지방산 에틸에스테르를 가리키며 디젤 엔진과 발열 시스템에 이용된다. 바이오 디젤 연료는…