Kim, Jae-Kon;Park, Jo Yong;Jeon, Cheol Hwan;Min, Kyong-Il;Yim, Eui-Soon;Jung, Choong-Sub;Lee, Jin-Hui
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.30
no.1
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pp.35-48
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2013
Biodiesel is an alternative diesel fuel which can be obtained from the transesterification of vegetable oils, animal fats and waste cooking oil. The objective of this study is to evaluate the properties of biodiesel obtained from different feedstocks (soybean, waste cooking, rapeseed, cottonseed and palm oils). The biodiesel derived from different feedstocks was analyzed for FAME (fatty acid methyl esther) content, kinematic viscosity, flash point, CFPP (cold filter plugging point) and glycerin content. The quality of biodiesel was tested according to the Korean and European standard (EN14214, requirements and test method for biodiesel fuel). The biodiesels derived from soybean, waste cooking, rapeseed and cottonseed oils contain high amount of unsaturated fatty acid, while palm biodiesel is dominated by saturated fatty acid. The fuel properties of biodiesel, such as low temperature performance, kinematic viscosity and oxidation stability are correlated with the FAME composition components in biodiesel.
A bacterial strain Acinetobacter calcoaceticus was examined for its ability to degrade fats, oils and hydrocarbons, and tested for the possibility of application in wastewater treatment. All fats and oils tested were degraded by the strain. About 60% of hexadecane, 26% of fish oiL and 40-54% of vegetable oils were consumed respectively in shaking-flask culture. Saturated fatty acid compositions were about 55% in fish oil and 6-12% in vegetable oils. Increases in cell mass were accompanied with decreases in the concentrations of carbon sources. When jar fermentor in place of shaking-flask was used as a culturing vessel. above 80% of all carbon sources was consumed and yield of cell mass was improved to nearly 1.00. Synthetic wastewaters containing 3% of fat, oil, or hydrocarbon as a sale ca,bon source were treated sequentially with A. calcoaceticus first and then exposed to activated sludge. The concentrations of carbon sources were decreased below 0.06% through the process, and the concentrations of suspended solids were lower than 53 mglml. The data imply the potential use of A. calcoaceticus in wastewater treatment.
To develop new natural antioxidants, antioxidative activity of ethanol (75%) extracts from 50 edible or medicinal plants were examined on lard and palm oil by Rancimat method ($120^{\circ}C$, 20 L/hr). The extracts from Rhus verviciflua STOKES showed comparatively strong antioxidative activity on test. Of the solvents used for extraction, chloroform extract exhibited the strongest antioxidant activity. AI (antioxidant index: induction period of oil containing extract/induction period of control oil) of chloroform extract was higher than that of commercial antioxidant, such as BHT, BHA and ${\delta}-tocopherol$. Free phenolic acid fraction (200 ppm) of the chloroform extract from 75% EtOH extract of Rhus verniciflua STOKES (RCF) showed stronger activity than that of BHT, BHA, and ${\delta}-tocopherol$ at the same concentration. RCF-11 and RCF-13 fractions separated by silicagel column chromatography from the RCF showed stronger activity than other fractions by the Rancimat method.
최근 화석 연료의 과다 사용에 따른 에너지 자원 고갈 및 환경오염에 대한 우려가 증가함에 따라 비화석연료 기반의 재생가능하고 지속가능하며, 환경친화성이 높은 에너지에 대한 관심이 급증하고 있다. 농산폐기물, 폐목재, 에너지작물, 도시고형폐기물, 미세조류, 거대조류 등 육상 및 해상에서 발생하는 바이오매스는 재생가능한 에너지원으로서 화석원료와는 달리 사용 후 발생하는 이산화탄소를 다시 흡수하는 탄소중립(carbon-nutral)의 특성을 갖고 있어 전세계적으로 많은 주목을 받고 있다. 바이오연료 중 당질계원료를 이용하는 바이오에탄올 및 식물성유지를 이용하는 바이오디젤은 현재 상업적인 생산이 이루어지고 있으나, 이들 1세대 바이오연료는 식량자원과의 경쟁이라는 원천적인 한계를 가지고 있고, 분자구조식에 산소를 포함하고 있기 때문에 기존 화석원료에서 출발하는 가솔린, 항공유 및 디젤과 비교하였을 때 에너지 함량이 낮은 단점이 있다. 따라서 기존 1세대 바이오연료에서 탈피하여, 식량자원과 경쟁이 없으며, 또한 분자구조식에 산소를 적게 포함하거나 아예 포함하지 않는 바이오연료("drop-in" 바이오연료) 생산에 많은 관심이 집중되고 있다. 이 글에서는 최근 그린공정으로 대표되는 초임계 유체를 이용한 "drop-in" 바이오연료를 제조하기 위한 바이오매스 액화의 기술동향을 소개하고자 한다.
미생물을 이용한 유지의 생산은 동식물 유지의 대체자원으로써의 가능성 때문에 1910년대 독일에서 연구가 시작되어 현재에 이르기까지 계속되어 왔으나 현재까지의 미생물 생산공정으로는 값싼 식물성유지에 비하여 경제성이 떨어지기 때문에 공업적인 생산은 이루어지지 않고 있다. 그럼에도 불구하고 최근들어 미생물유지, 즉 단세포 유지(Singl Cell Oil) 생산에 관한 연구가 늘어나고 있는 것은 몇가지 관점에서 생각해 볼 수 있다. 첫째로는 전세계의 우지생산이 미주, 지중해 연안국및 동남아 몇개국에 국한되어 세계적인 유통이 때로는 원할치가 않아 수급과 가격의 변동이 심하고, 둘째로는 생물공학기술의 발달로 인하여 좀더 경제적인 방법으로 단세포유지를 생산할 수 있는 가능성이 증대되었기 때문이다. 또한 단세포유지는 단세포단백질과는 달리 식용, 사료용이외에 공업용 원료로도 사용될 수 있으므로 소비자들의 선호도, 법적 규제등의 문제가 상대적으로 작은 것도 한 이유가 될 것이다. 본 소고에서는 유지의 종류, 유지생합성및 축적 메카니즘, 단세포유지 발효공학및 유지추출, 단세포유지의 경제성, 단세포유지에 관한 최근의 연구동향에 관하여 살펴보기로 한다.
본 연구에서는 식물성유지와 메탄올로부터 전이에스테르화 반응에 의해 바이오디젤 제조에 사용되는 비균질촉매로 사용하기 위하여 NaX 제올라이트 촉매에 염기도를 향상시키기 위하여 KOH를 담지하여 담지량에 따른 바이오디젤 제조특성을 조사해보았다. KOH 담지량을 10wt% - 70wt%로 달리하여 Incipient wetness 방법으로 담지한후 $500^{\circ}C$에서 소성하여 촉매를 제조하고, 제조된 KOH의 담지량이 다른 KOH/NaX 제올라이트 촉매는 SEM, XRD, BET등을 통해 촉매특성을 평가하였고, 생성된 지방산 메틸에스테르는 가스크로마토그래피로 순도를 측정하였다. NaX 제올라이트 촉매에 KOH 담지량이 높은 경우와 촉매량이 많은 경우 바이오디젤제조에 유리하였고, 특히 반응시간과 반응온도는 $120^{\circ}C$, 2시간동안 반응한 경우 가장 좋은 지방산 메틸에스테르의 수율을 얻을 수 있었다.
In these days, there has been increased focus on global warming and the exhaustion of resources caused by the heavy consumption of fossil resources. In order to resolve these problems, biomass is increasingly gaining international attention as a source of renewable energy. Biodiesel fuel produced by the transesterification of vegetable oils and animal fats is expected to be one of the eco-friendly biomass based alternatives to petrodiesel. This article reviews some of the research for effective of biodiesel production.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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