[일반화학] 식물성 가솔린

앞으로 석유 공급량은 점차 줄어들 것이 자명하지만, 가솔린 사용량은 가장 높은 상태이다. 연료와 윤활유로 쓰이는 석유를 대체할 수 있는 것의 하나가 우리가 요리할 때 사용하는 식용유와 같은 식물성 기름이다. 과학자들은 콩, 옥수수, 카놀라, 해바라기에서 추출된 식용유가 샐러드뿐만 아니라 자동차에도 사용될 수 있다고 믿고 있다.

 

식용유를 연료로 사용하는 것이 새로운 아이디어는 아니다. 디젤(Rudolf Diesel)은 1900년에 개최된 파리 박람회에서 땅콩 기름으로 엔진을 가동했다는 기록이 있다. 또한, 남아메리카에서는 에탄올을 연료로 널리 사용하고 있으며, 미국에서는 연료 첨가제로 에탄온을 사용하고 있다. 

 

바이오디젤은 식용유의 지방산을 에스터화 반응(esterification)을 시켜 만들 수 있는데, 일반 디젤 연료에 비해 몇 가지 뛰어난 장점이 있다. 바이오디젤은 분진이나 일산화 탄소, 불완전 연소 유기물과 같은 오염 물질을 적게 배출하고, 식용유에는 황이 들어 있지 않으므로 배기 가스로 이산화 황이 배출되지 않는다. 또한, 기존의 엔진을 거의 변형시키지 않고도 바이오디젤(biodiesel)을 사용할 수 있다. 게다가, 바이오디젤은 석유 원료에 비해 쉽게 생분해되기 때문에, 유출되더라도 환경에 미치는 영향이 작다.

 

물론 바이오디젤에도 심각한 단점이 있다. 가장 큰 단점은 일반 디젤보다 세 배나 비싸다는 것이다. 바이오디젤은 일반 디젤보다 배기 가스로 질소 산화물을 더 많이 배출하며, 저장할 때 덜 안정하다. 그 뿐 아니라 엔진에 점착성 찌꺼기가 남게 되고, 낮은 온도에서 쉽게 응고되는 성분을 제거하여 겨울에 대비해야 한다.

 

바이오디젤을 사용하는 가장 바람직한 방법은 일반 디젤유의 첨가제로 사용하는 것이다. B20으로 알려진 디젤유는 바이오디젤 20%와 일반 디젤 80%의 혼합 연료이다. B20을 사용하면 식용유의 보다 좋은 윤활 작용으로 엔진의 마모를 감소시키는 점이 특히 매력적이다.

 

식용유는 모터 오일이나 유압 펌프 오일의 대체제로 사용하는 것이 검토되고 있다. Ohio주 Hartvile에 있는 Renewable Lubricant 사에서 만든 해바라기씨유 엔진 윤활유는 만족할 만한 윤활 성능을 보여 줄 뿐만 아니라, 분진의 발생을 낮추어주는 것으로 알려져 있다. 또한, Northern lowa 대학의 Lou Honary는 식물성 기름을 원료로 중장비의 유압 펌프 오일로 사용할 수 있는 BioSOY를 개발하였다.

 

석유 공급량이 점차 줄어들 뿐만 아니라 환경 규제가 더욱 엄격해 짐에 따라 식물성 기름 연료와 윤활유의 비중이 시장에서 점차 커질 것으로 보인다. 예를 들면, 독일의 Black Forest 지역에서는 환경 보호법에 따라 농기계에는 식물성 기름으로 만든 연료와 윤활유만을 사용하도록 규제하고 있다. 가까운 장래에 식물성 기름이 부엌에서 뿐만 아니라 차고에서 사용하게 될 지도 모른다.