화학뉴스

일본이 바이오 리파이너리(Bio Refinery) 실용화를 위한 기술개발을 강화하고 있다.
일본 지구환경산업기술연구기구(RITE)는 주력하고 있는 부분으로 방향족화합물, 제트연료 등 기존 방법으로는 고효율 생산이 어려웠던 화학제품을 대상으로 바이오 리파이너리화를 추진하고 있다.
방향족화학물의 전구체인 시키미산과 그린페놀의 효율적 생산에 성공했고, 100% 그린제트연료 개발에도 착수했다.
코리네형 세균을 이용한 독자적인 증식비의존형 바이오 프로세스의 우위성을 무기로 기존 방법을 크게 뛰어넘는 생산성, 저코스트화를 실현하고 있다.
RITE는 비식용 셀룰로오스계 바이오매스를 원료로 바이오연료, 그린화학제품 제조기술 개발을 추진하고 있다.
개발한 바이오 프로세스는 목적물을 효율적으로 생산할 수 있도록 대사설계한 코리네형 세균을 대량으로 배양해 반응조에 충전한 후 균의 증식을 멈춰 반응하게 하는 방법을 사용했다. 균의 증식에 의존하지 않아 셀룰로오스 당화공정으로 부생된 발효 조해물질의 영향을 받지 않는 것이 특징이다.
혼합당류(C5당․C6당)을 완전히 동시에 이용할 수 있는 것도 특징으로, 단시간에 다량의 화학제품을 얻을 수 있다. 또 에탄올, 부탄올, 유산, 코하쿠산 등의 생산에 응용함으로써 더욱 광범위한 화학제품 생산을 목표로 하고 있다. 특히, 방향족화학물 및 제트연료의 생산기술 개발에 힘을 기울이고 있다.
방향족화합물은 Sumitomo Backlight와 그린페놀 생산기술을 공동 개발하고 있다.
발효 조해물질로도 알려진 페놀을 혼합당류에서 직접 생산하는 것은 어렵지만 2단계 반응을 거침으로써 바이오 프로세스 생산이 가능해졌으며, 2015년 봄부터 샘플 출하를 시작할 예정이다.
또 방향족화합물 전구체로 인플루엔자 치료약 <타미푸루>의 원료인 시키미산을 기존 방법을 크게 뛰어넘는 고수율 생산에도 성공했다.
100% 그린제트연료 제조기술도 확립할 방침이다.
제트연료는 탄소수 10-15개의 쇄상탄화수소와 방향족화합물을 주성분으로 하지만 기존의 바이오 프로세스는 탄화수소화합물만 생산하는 것이 아니라 최대 50%까지 제트연료에 혼합할 수 있다.
반면, RTIE가 개발한 프로세스는 탄화수소와 방향족화합물 양쪽 모두 생산이 가능하며, 기존 방법에서 필요했던 수소첨가도 불필요해 100% 제트연료로 사용할 수 있게 됐다.
셰일가스 혁명에 따라 메탄과 에틸렌 베이스 화학제품의 경쟁력이 크게 상승했으나 셰일가스로는 방향족 및 탄소 4개 이상의 화학제품 생산이 어렵고 장기적으로 가격 상승도 예상되고 있다.
따라서 바이오 리파이너리가 순풍을 타는 것은 물론 이산화탄소 저감 측면에서도 제조기술 확립이 요구되고 있다.