일본 NOF가 친환경 에스테르 생산을 추진하고 있다.
NOF는 냉동기유용 윤활 소재 등 산업 영역에서 광범위한 용도로 다가 알코올(Alchol) 에스테르를 중심으로 고품질 에스테르를 공급하고 있다.
2021년부터 일본 산업기술총합연구소(AIST)와 공동개발에 착수해 저온반응에 최적화된 루이스산(Lewis Acid)계 촉매를 발견했으며 오자키
(Ozaki) 공장에서 검증을 진행하고 있다.
기존에는 반응온도가 섭씨 약 240도로 높아 대량의 에너지를 사용했으나 NOF는 오자키 공장의 파일럿 플랜트에서 루이스산계 촉매를 사용해 반응온도를 160도 이하까지 낮출 수 있음을 확인했다.
촉매의 높은 반응성에 기반한 생산성 개선과 생산량 증가에 따른 환경부하 저감 효과도 기대하고 있다.
저온화를 통해 고온 프로세스에서 발생하던 지방산, 알코올 등 원료의 유기물이 열화에 따른 색깔과 냄새 문제 완화도 가능하다. 기존설비에 적용할 수 있어 대규모 투자도 필요하지 않다.
NOF는 당분간 신규 프로세스를 구조가 복잡해 반응이 어려운 새로운 에스테르 생산에 적용할 방침이다.
수요기업의 니즈를 반영하면서 2026년 4월까지 오자키 공장에서 실기 생산으로 이행해 파일럿에서 달성한 바 있는 에너지 효율과 특성 등을 양산 스케일에서 검증할 예정이다.
환경·에너지, 라이프·헬스케어, 전자·정보 등 3대 중점 분야에 신규 에스테르를 공급할 방침이며 환경부하 저감 니즈는 물론 기존에는 불가능했던 색소·냄새 저감 특징을 살려 풀컬러 토너 이형제, 전자소재용 수지 컴파운드용 윤활제 등 새로운 수요를 발굴할 방침이다.
시험제품은 잔류 촉매 우려를 해소해 안전성을 확인했으며 무착색, 냄새 저감을 선호하는 화장품 관련제품 수요를 기대하고 있다.
NOF는 2030년까지 2013년 대비 온실가스 40% 감축, 2050년에 탄소중립 달성을 목표로 내걸고 있다.
신규 촉매 개발 역시 탄소중립 노력의 일환이며 중장기적으로 3만톤의 에스테르 생산능력에 신규 촉매를 적용할 계획이다.
에스테르 반응 촉매는 현재 1개 배치에서 전부 사용하고 폐기하고 있으나 앞으로 촉매의 수명연장과 재이용 관련 연구를 진행할 예정이다.
NOF는 AIST와 2024년 친환경 화학제품 연구소를 설립해 광범위한 지방산 유도제품과 PAG(Polyalkylene Glycol) 유도제품 등에 환경 조화 기술 적용 연구를 진행하고 있으며 촉매 개발 뿐만 아니라 새로운 바이오, 세라믹 소재도 개발하고 있다. (윤)