• 제목/요약/키워드: biofuel

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폴리이온복합체를 이용하여 글루코스 산화효소를 고정화한 바이오전지용 효소전극 제조 (Preparation of Enzyme Electrodes for Biofuel Cells Based on the Immobilization of Glucose Oxidase in Polyion Complex)

  • 린 타이 미 그웬;이남;윤현희
    • 공업화학
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    • 제24권1호
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    • pp.99-103
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    • 2013
  • 유리화탄소전극 위에 탄소나노튜브(CNT), 전하전달체(CTC), 글루코스 산화효소(GOx), 폴리이온복합체(PIC, poly-L-lysine hydrobromiderhk과 poly(sodium 4-styrenesulfonate) 혼합물)를 순차적으로 도포하여 글루코스/산소 바이오전지용 효소전극을 제조하였다. 또한, CNT, bilirubin oxidase (BOD), 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS), 그리고 PIC 등의 층으로 제조한 전극을 바이오캐쏘드로 사용하여 바이오전지를 제조하였다. CNT와 CTC가 전극의 성능에 미치는 영향을 조사하였으며, 글루코스농도 5, 20, 200 mM에서 각각 3.6, 10.1, $46.5{\mu}W/cm^2$의 최대전력밀도를 나타내었으며, 본 연구에서 제시한 전극이 바이오전지 및 바이오센서의 개발에 활용될 수 있다는 것을 보여주었다.

Synthesis of a New Cathode Redox Polymer for High Performance in Biofuel Cells

  • Choi, Young-Bong;Lee, Jung-Min;Kim, Hyug-Han
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권9호
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    • pp.2803-2808
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    • 2014
  • High potential and fast electron transfer of a cathode mediator are significant factors for improving the performance of biofuel cells. This paper reports the first synthesis of a cathode redox polymer that is a coordination complex of poly (acrylic acid-vinylpyridine-acryl amide) (PAA-PVP-PAA) and [Os(4,4'-dicarboxylic acid-2,2'-bipyridine)$_2Cl_2]^{/+}$ ($E^{\circ}=0.48V$ versus Ag/AgCl). Bilirubin oxidase can be easily incorporated into this polymer matrix, which carried out the four-electron oxygen under typical physiological conditions (pH 7.2, 0.14 M NaCl, and $37^{\circ}C$). This new polymer showed an approximately 0.1 V higher redox potential than existing cathode mediators such as PAA-PVI-$[Os(dCl-bpy)_2Cl]^{+/2+}$. In addition, we suggest increasing the polymer solubility with two hydrophilic groups present in the polymer skeleton to further improve fast electron transfer within the active sites of the enzyme. The maximum power density achieved was 60% higher than that of PAA-PVI-$[Os(dCl-bpy)_2Cl]^{+/2+}$. Furthermore, high current density and electrode stability were confirmed for this osmium polymer, which makes it a promising candidate for high-efficiency biofuel cells.

바이오연료의 지속가능성 기준 적용 사례분석 고찰 연구 (Study on Review Sustainability Criteria and Key Approaches for Biofuel)

  • 김재곤;임의순;정충섭
    • 신재생에너지
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    • 제9권1호
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    • pp.33-43
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    • 2013
  • The objective of this paper is to provide a review on the latest development on the main initiative and approaches for the sustainability criteria for biofuels. A large number of national and international initiative lately experienced rapid development in the review of the biofuels targets announced in the European Union (EU), United States (US) and other countries worldwide. The global biofuel targets are likely to have a strong impact on land use and agricultural markets. Although biofuels production provides new options for using agricultural crops, there are environmental, social and economic concerns associated with biofuel production. The diversity of feedstock, large number of biofuels pathway an their complexity lead to a high uncertainty over the greenhouse gas (GHG) performances of biofuels, in terms of GHG emission reductions compared to the fossil fuels, expecially if land use change is involved. This paper describes an overview of current status of ongoing certification initiative in Europe and worldwide for biofuels sustainability. It also provides mandatory requirements as part of an sustainability scheme in EU, United Kingdom, US and international approaches and should be reviewed to introduce based on global trends in Korea.

미세조류 유래 바이오연료 생산 기술에 관한 고찰 (A Review of Biofuels Production Technologies from Microalgae)

  • 박조용;김재곤;박천규
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.386-403
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    • 2016
  • Biofuels produced from biomass can be substituted for petroleum fuels due to GHG reduction, sustainability and environmental friendly. The process technologies that convert biomass into biofuels are varied and depend on the feedstocks. Microalgae are considered to be one of the most promising alternative source to the conventional feedstocks for biofuel. Microalgae can be converted to biodiesel, bioethanol, biogas and biojet fuel via thermolchemical and biochemical production technologies. This reviews discusses recent advance in understanding the effects of the characteristics of various processes on the production of biofuels using microalgae. The performances of microalgae based biofuel are compared.

바이오 기반 경제를 위한 해조류 유래 바이오 연료 생산 (Biofuel production from macroalgae toward bio-based economy)

  • 임현규;곽동훈;정규열
    • 한국해양바이오학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.8-16
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    • 2014
  • Macroalgae has been strongly touted as an alternative biomass for biofuel production due to its higher photosynthetic efficiency, carbon fixation rate, and growth rate compared to conventional cellulosic plants. However, its unique carbohydrate composition and structure limits the utilization efficiency by conventional microorganisms, resulting in reduced growth rates and lower productivity. Nevertheless, recent studies have shown that it is possible to enable microorganisms to utilize various sugars from seaweeds and to produce some energy chemicals such as methane, ethanol, etc. This paper introduces the basic information on macroalgae and the overall conversion process from harvest to production of biofuels. Especially, we will review the successful efforts on microbial engineering through metabolic engineering and synthetic biology to utilize carbon sources from red and brown seaweed.

(1)Biofuel과 DDGS-옥수수주정박(DDGS)의 사료적 가치

  • 백인기
    • 월간피드저널
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    • 제5권6호통권46호
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    • pp.60-64
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    • 2007
  • 석유의 매장량은 한정되어있고 석유에 대한 수요량은 지속적으로 증대됨에 따라 국제원유가격은 끝없이 치솟고 있다. 아울러 석유를 비롯한 화석연료는 지구온난화를 가속시키고 있어 대체에너지의 개발에 세계가 관심과 노력을 경주하고 있다. 세계최대의 석유소비국인 미국에서는 지속적 재생이 가능하고 온실가스발생이 적은 biofuel의 생산에 박차를 가하고 있는데 특히 옥수수를 이용한 에탄올 생산을 지속적으로 증대시켜 화석연료의 사용량을 줄이겠다는 원대한 계획을 Bush대통령이 직접 진두지휘하고 있다. 이러한 정책의 결과로 이미 국제 옥수수가격은 폭등하고 있다. 옥수수가 에탄올 생산에 사용되는 비중이 높아짐에 따라 사료용 옥수수 가격의 지속적인 상승이 예상되는 한편 부산물로 생산되는 옥수수주정박(DDGS; distiller's dried grains with solubles) 공급량의 지속적인 증가도 예상된다. 이러한 대세가 원료수입 의존도가 높은 한국의 사료산업과 축산업계에 미치는 충격을 최소화 하기 위해서는 대체사료자원의 개발과 DDGS의 활용에 관한 관심과 연구가 그 어느때 보다 더욱 절실하게 요망된다. 차제에 DDGS에 대한 이해와 사료적가치평가 및 활용에 보탬이 되고자 앞으로 biofuel과 DDGS산업개황, DDSG의 물리화학적 특성, 영양성분 및 품질변이, 축종별 사용방안, DDGS의 상대적 가치, 구매요령 등에 대하여 약 10회에 걸쳐 연재로 소개하고자 한다.

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선진국 사례분석을 통한 ASEAN 국가의 바이오연료 활용 방안 및 시사점 (Biofuel Utilization and Implications in ASEAN Based on Case Analysis of Developed Countries)

  • Heo, Su Jung;Choi, Joon Weon
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제46권5호
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    • pp.577-596
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    • 2018
  • ASEAN 국가는 광대한 연안과 수 천 개의 섬들로 이루어져 있어 기후변화로 인한 해수면 상승은 국가의 존립에 큰 위기요인이다. 이로 인해 ASEAN 각 국가가 입게 되는 피해를 최소한으로 줄이기 위해서는 범국가적인 온실가스 배출량을 감축하기 위한 노력이 중요하다. 기후변화에 대비하기 위한 다양한 방안 중 하나인 바이오연료는 이를 화석연료를 대체함으로써 환경에 미치는 영향을 최소화하고 온실가스 감축 효과를 불러올 수 있다. 바이오연료 선진국인 유럽과 미국, 브라질은 이 분야에 대한 연구와 개발 및 투자가 이전부터 활발하게 진행되고 있었던 반면 ASEAN 국가에서 관련 정책이 제정 된 것은 긴 시간이 지나지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 바이오연료 선진국 중, 바이오에탄올 중심의 미국과 브라질, 바이오디젤 중심의 유럽 연합(EU)의 의무혼합제도와 바이오연료 보급 정책을 각각 살펴보았다. 또한 이를 바탕으로 현재 시행되고 있는 ASEAN 국가의 바이오연료 활용방안과 전망을 모색하였다.

조류를 이용한 하수고도처리 및 지질추출 (Nutrients Removal of Municipal Wastewater and Lipid Extraction with Microalgae)

  • 박상민;김은석;정원화;김근수;안경희;한진석;권오상
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.796-803
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    • 2012
  • Potential feasibility of nutrients removal and biofuel production with microalgae was evaluated in batch culture. Distribution of microalgae in fresh water including reservoir and river was investigated to search for the species with high content of lipid that could converted into biofuel. Green algae, Chlorella and Scenedesmus sp., these are known as species containing high lipid content for biodiesel production, were observed in both summer and autumn season. However another highly lipid-containing species, botryococcus sp. was not observed in this study. In mixed culture of microalgae using synthesized wastewater medium, green algae were found to be dominant, comparing to other species of diatoms and blue-green algae. And microalgae were also capable of removing nitrogen and phosphorus in batch experiments. During the culture period of 14 days, removal efficiencies of nitrate and phosphorus were 30% and 82%, respectively. Furthermore, content of the intracellular lipid extracted from algae cell was as favorable as 12-30% in the mixed culture where Scenedesmus and Chlorella sp. were dominant. Therefore the mixed culture of microalgae could be applied to biofuel production and tertiary wastewater treatment, even though there are economic barriers to overcome.