KR20210097976A - 바이오 에너지 액상을 활용한 경유차 검은 매연을 말끔히 없애는 연료첨가제 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 억새, 갈대, 옥수수 뿌리, 엿기름, 미강, 유용미생물발효제를 넣고 6개월간 발효 및 숙성시킨다. 그리고 수분 탈수 과정을 걸쳐 친환경 바이오 에너지 액상을 추출한다. 특히 노후화된 경유차에서 많이 배출되는 검은 매연을 50%미만으로 감소시켜 대기 환경오염과 지구 온난화 방지를 위해서는 현재 사용하고 있는 화학적인 소재로 만든 경유차 연료첨가제만으로는 한계가 있다. 그 새로운 대안으로 사람에게는 전혀 해롭지 않는 친환경 소재를 활용하여 자원을 재활용하고 환경도 보호하는 측면에서 ‘바이오 에너지 액상’이 21세기 지구 환경 파수꾼 역할을 하고자 한다.

Description

바이오 에너지 액상을 활용한 경유차 검은 매연을 말끔히 없애는 연료첨가제 및 그 제조 방법 {Fuel additives for the diesel car black smoke elimination using bio-energy liquid and its manufacturing method}

본 발명은 억새, 갈대 및 옥수수 뿌리를 혼합하여 3개월간 발효 및 3개월간 저온 숙성(섭씨20~25도) 단계를 걸쳐 만든 친환경 바이오 에너지 액상에 관한 발명이다.

일반적으로 알려진 지구온난화의 직접적인 원인은 이산화탄소와 같은 온실 기체가 대기 중으로 배출됨으로써 발생되는 온실효과 때문이다. 자연계에 존재하는 대표적인 온실효과 기체는 이산화탄소이다. 특히 경유 자동차에서 배출되는 검은 매연으로 인해 깨끗한 대기 환경의 중요성이 심각하게 대두되고 있는 것이 현실이다. 이러한 경유 자동차 매연 배기가스 문제를 해결하는 현실적인 대안을 찾아보고자 ‘바이오 에너지 액상’을 개발하게 되었다. 이 바이오 에너지 액상은 친환경 소재로서 경유차 매연 문제를 경제적 효율성과 친환경적인 방법으로 해결할 수 있는 원천 기술이다.

그 일례로 한국등록특허 제10-1201527에서는 디젤연료는 가솔린보다 착화성이 나쁘고 불꽃 점화 방식이 아닌 압축 점화 방식에 의하여 착화되는 연료이다. 디젤엔진 내에서 착화성을 증가시키기 위해서 흡입되는 공기의 온도를 높이거나 압축압력을 높이는 방법이 사용되고 있으며, 고속 디젤기관에서의 연료의 착화성은 엔진의 효율에 미치는 영향이 크기 때문에 연료의 세탄가를 증가시키기 위한 노력들이 이루어지고 있다. 특히 세탄가 향상제로 지방족 과산화물, 알데하이드, 키톤, 에테르, 에스테르, 금속산화물, 지방족 탄화수소 등이 알려져 있다. 한국등록특허 제10-1319987에서는 전 세계적으로 화석연료 고갈 및 환경오염 문제가 날로 심각해짐에 따라 세계는 지금 에너지 및 환경과 전쟁 중에 있다고 해도 과언이 아니다. 특히 고유가 시대이고, 날로 강화되어가는 국제적 환경규제(교토의정서)의 흐름에 보조를 맞추기 위해서도 이제는 대체연료의 개발의 필요성이 더욱 요구되고 있다. 이에 대하여 바이오에탄올 등을 이용한 고연비의 대체연료의 개발은 지속적으로 진행하여 왔으나, 여전히 연료소모량 과다 등의 문제점을 해결할 필요가 있으며, 또한 연료에 존재하는 미량의 물의 상분리 현상을 방지할 수 있는 보다 더 고성능의 대체연료의 개발이 요구되었다. 한국공개특허 제10-2010-0048621에서는 통상적으로 연료첨가제는 물과 연료를 혼합 에멀션(emulsiojn) 연료유로 할 때 첨가되는 수용성과 연료유에 첨가제를 그대로 주입 분산시키는 유용성으로 구분할 수 있다. 그 중 주입의 간편성으로 현재 시중에 널리 보급되고 있는 유형은 주로 유용성의 첨가제로서, 그 목적하는 바가 연소촉진으로 매진감소 및 유해가스 발생억제, 또는 기기부식 억제, 잔회분, 스케일부탁 억제 등 여러 가지가 있다. 한국공개특허 제10-2013-0017037에서는 20세기 이후 가속화된 전 세계적인 산업화는 석유자원에 기인한 것으로 평가되고 있으며, 석유는 현재에도 자동차, 항공기, 화력발전 등의 연료로 사용될 뿐만 아니라 각종 난방유, 합성수지의 원지료로 폭넓게 이용되고 있다. 그러나 석유는 재생이 불가능한 자원이며, 그 매장량도 한정되어 있기 때문에 자원 고갈의 가능성이 항상 제기되어 왔으며, 최근에는 석유자원 소비에 따라 배출되는 이산화탄소가 지구온난화의 요인으로 지목되면서 이를 대체할 수 있는 에너지원에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 발명의 특징은 억새, 갈대 및 옥수수 뿌리를 혼합하여 발효와 숙성 과정을 걸쳐 만든다. 특히 만들어진 ‘바이오 에너지 액상’을 50ml를 연료통에 넣고 고속도로에서 300km 이상 주행하게 되면 10년이상 노후화된 경유자동차의 검은 매연이 50%이하로 감소될 뿐만 아니라 자동차 연비도 20%이상 향상되는 친환경 연료첨가제이다.

1997년에 채택된 기후 변화에 관한 국제 연합 규약의 교토의정서(Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change)가 2005년에 정식 발효되었다. 이 의정서를 인준한 국가는 이산화탄소를 포함한 여섯 종류(이산화탄소, 메테인, 아산화질소, 과플루오린화탄소, 수소불화탄소, 육불화황)의 온실 가스의 배출을 감축해야 한다. 본 발명은 이 협약에 부응하여 현재 경유차의 검은 매연 배기가스를 50%이하로 줄이면서 대기 환경 문제를 해결하고자 한다. 특히 본 발명은 경유차의 연비, 출력 및 연료탱크 세정 효과에도 탁월한 것이 특징이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 억새, 갈대 및 옥수수 뿌리를 적절히 혼합하여 3개월간 발효과정과 3개월간 저온 숙성(섭씨20~25도) 단계를 걸쳐 만든 친환경 바이오 에너지 액상이다. 본 발명의 목적은 경유자동차의 노후화로 인해 매연 배출량이 점점 증가하여 주변 대기 환경오염과 지구 온난화의 주범으로 인식되면서 매우 심각한 사회적 이슈가 되고 있는데, 이러한 환경오염 문제를 실질적으로 해결하는데 있어서 조그마한 실마리를 제공하는데 있다. 본 발명의 소재로 활용되고 있는 억새, 갈대 및 옥수수 뿌리는 자원 재활용 측면에서도 의미가 매우 크며, 아울러 인간 생활에 필수 운송 수단으로 자리매김하고 있는 경유차의 매연 문제를 친환경 소재로 극복하는데 훌륭한 수단이 될 수 있다는 점이 장점이다.

본 발명은 경유차의 매연 배출량을 50% 미만으로 감소시켜 주고 경유차의 연비는 20%이상 향상이 된다. 그리고 경유차의 출력 및 연료탱크 세정효과에도 매우 뛰어나다. 특히 경유차를 장거리 운행을 하면 할수록 효과를 2배이상 체감할 수 있다는 것이 두드러진 특징이다. 따라서 경유차 운전자의 경제적, 환경적인 측면을 고려해 볼 때 본 발명은 현실적인 대안이 되면서 사회뿐만 아니라 국가 발전에 커다란 희망을 안겨주는 친환경 바이오 에너지 액상이다.

100L의 통에 다음과 같은 재료를 준비하여 ‘바이오 에너지 액상’을 만든다.

첫째, 억새 5kg, 갈대 3kg, 옥수수 뿌리 2kg을 각각 준비한다.

둘째, 엿기름 3kg, 미강 1kg, 유용미생물발효제 100g을 각각 준비한다.

셋째, 위에 준비된 재료를 모두 통속에 넣은 후 물을 70%정도 채워준다.

넷째, 통에 뚜껑을 덮어주고 1주일 간격으로 통속의 내용물을 골고루 적어준다.

다섯째, 3개월간 발효 과정을 걸친 다음에 통속에 있는 슬러지를 모두 제거한 후 다시 3개월간 섭씨 20~25도 유지하며 저온 숙성 기간을 갖는다. 발효와 숙성이 완료되면 수분 탈수 과정을 걸쳐 ‘바이오 에너지 액상’이 만들어진다.

Claims (4)

1. 억새, 갈대, 옥수수뿌리를 혼합하여 발효, 숙성시켜 만드는 친환경 바이오 에너지 액상
   
2. 제1항에 있어서, 억새꽃, 줄기, 잎을 분쇄기로 분쇄하여 발효, 숙성시켜 만드는 친환경 바이오 에너지 액상
   
3. 제1항에 있어서, 갈대꽃, 줄기, 잎을 분쇄기로 분쇄하여 발효, 숙성시켜 만드는 친환경 바이오 에너지 액상
   
4. 제1항에 있어서, 옥수수 뿌리를 분쇄기로 분쇄하여 발효, 숙성시켜 만드는 친환경 바이오 에너지 액상