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에탄올, 당 알코올, Citrobacter freundii, 당, 두 경우 모두 글리세롤이 부산물로 생산되어진다. 이 1, Clostridium butyricum, 2,바이오 디젤 연료는 화석연료의 대체 에너지원으로 재사용이 가능하고,3-butanediol,3-propanediol을 생산하는 연구가 활발히 진행 중이. , 상업적으로 시판되는 글리세롤(순수한 글리세롤)실험에서 또한 같은 결과를 낳았다. 바이오디젤 연료는 화학반응이나 촉매작용에 의해 생산되어지며,3-propanediol은 폴리에스테르의 기본 생산 원료이다. 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  ......

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자연과학 올립니다 H2와 에탄올 생산 Up

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자연과학 올립니다 H2와 에탄올 생산

[자연과학] H2와 에탄올 생산 - 미리보기를 참고 바랍니다.

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 화석연료의 대체 에너지원으로 재사용이 가능하고, 에너지 효율에 좋으며, 유독가스 배출이 적은 장점을 가지고 있어 무독성 연료로써 최근 많은 관심을 받는 대체에너지중 하나이다. 바이오디젤 연료는 화학반응이나 촉매작용에 의해 생산되어지며, 두 경우 모두 글리세롤이 부산물로 생산되어진다. 현재 생산되어지는 글리세롤은 화장품의 원료 등으로 이용되어지나 미래에 바이오 디젤 사용이 증가함에 따라 바이오디젤 연료로 인해 생성되는 글리세롤의 양이 증가되리라보며 글리세롤 부산물을 효율적으로 처리하는데 있어 문제점을 야기할 것으로 보인다.

최근 미생물을 이용하여 글리세롤을 여러 다른 물질로 변환시키는 많은 연구가 진행 중이며 특히 1,3-propanediol을 생산하는 연구가 활발히 진행 중이다. 이 1,3-propanediol은 폴리에스테르의 기본 생산 원료이다. 글리세롤을 1,3-propanediol로 발효시키는 연구에서 Klebsiella pneumoniae, Citrobacter freundii, Clostridium butyricum, Enterobacter agglomerans와 같은 미생물들이 여러 연구의 반응에 이용되어져 왔다. H2는 미래의 청정 에너지원으로 사용가능하며 에탄올은 가솔린의 원료나 보충물로 사용될 수 있다. 따라서 글리세롤로부터 H2와 에탄올의 생물학적 생산 또한 고려 대상이 되어야 한다고 사료된다.

Enterobacter aerogenes HU-101은 메탄 생산 슬러지로부터 H2를 많이 생산할 수 있을 뿐 아니라, 당, 당 알코올, H2, 에탄올, 2,3-butanediol, 락테이트, 아세테이트 등 다양한 탄화수소의 생성이 가능하다. H2는 광합성 미생물이나 발효에 의존하는 혐기성 미생물에 의해 생물학적으로 만들어진다. 혐기성 미생물 중에 clostridium이라는 미생물종이 H2를 생산할 뿐 아니라 부틸알코올이나 아세톤과 같은 용매나 낙산염(butyrate) 이나 아세트산염과 같은 산을 만들 수 있어 많은 연구에 이용되어왔다. E.aerogenes는 clostridia와 달리 100% H2만 있는 환경에서 성장에 제한이 없기 때문에 이 실험에서 E.aerogenes을

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