바이오매스 에너지에 대한 이해

바이오매스 에너지에 대한 이해

 

 

 

목차

 

1. 바이오매스 에너지란 무엇인가?

2. 바이오 매스 프로세스

3. 에너지 생산에 사용되는 다양한 유형의 공급원료

 

 

 

 

1. 바이오매스 에너지란 무엇인가?

 

 

바이오매스 에너지는 생물질로부터 생산되거나 유래된 재생 가능한 에너지원으로 유기 물질로부터의 에너지를 말합니다. 바이오매스에는 식물 물질, 농업 잔류물, 임업 부산물, 유기 폐기물, 전용 에너지 작물 등 다양한 생물학적 물질이 포함됩니다. 바이오매스는 다양한 방법으로 활용될 수 있습니다. 가장 일반적인 사용 방법 중 하나는 바이오매스를 연소하여 열과 전기를 생산하는 것입니다. 이러한 과정에서 발생하는 열과 에너지는 난방, 전기 생산 또는 다른 열 에너지 요구 사항을 충족하는 데 사용될 수 있습니다.

에너지 생산에 사용되는 유기 재료는 지속 가능한 실천을 통해 보충할 수 있기 때문에 바이오매스 에너지는 재생 가능하다고 생각되고 있는 것에 주목할 가치가 있습니다. 그러나 바이오 매스 에너지의 지속 가능성과 환경에 미치는 영향은 바이오 매스 원료의 종류, 재배 방법, 에너지 변환 프로세스의 전반적인 효율 등의 요인에 따라 다릅니다.

 

 

 

2. 바이오매스  프로세스

 

바이오 매스 에너지는 다음과 같은 몇 가지 다른 프로세스를 통해 생성됩니다.

연소 : 바이오매스는 직접 연소하여 열 또는 전기를 생성합니다. 바이오매스 연소에는 일반적으로 특수 설계된 바이오매스 보일러 또는 퍼니스에서 목재 팁과 펠릿과 같은 고체 바이오매스 연소가 포함됩니다. 발생한 열은 난방이나 온수에 사용하거나 증기 터빈으로 발전하기 위한 증기의 생성에 사용할 수 있습니다.

열병합 : 열전병 공급 (CHP)으로도 알려진 열병합에는 바이오 매스의 열과 전기의 동시 발생이 포함됩니다. 이 공정은 발전 중에 발생하는 열을 회수하여 난방 목적으로 활용하여 에너지 효율을 극대화합니다.

혐기성 소화 : 농업 잔류물, 식품 폐기물, 동물 분뇨와 같은 유기 폐기물은 혐기성 소화를 받을 수 있습니다. 이 과정은 산소의 부재하에 미생물에 의한 유기물의 분해를 포함하며, 부산물로서 바이오가스(주로 메탄과 이산화탄소로 구성됨)가 생성됩니다. 바이오 가스는 열과 발전에 사용할 수 있습니다.

생화학 변환 : 바이오 매스는 생화학 공정을 통해 에탄올 및 바이오 디젤과 같은 연료로 변환될 수도 있습니다.

여기에는 효소와 미생물을 사용하여 바이오매스를 분해하고 설탕과 기름을 사용 가능한 형태의 에너지로 변환하는

것이 포함됩니다.

열분해 및 가스화 : 열분해 및 가스화는 바이오매스를 합성 가스라고 하는 가스 연료로 변환하는 열화학 공정입니다.

열분해는 산소 부재하에 바이오매스를 가열하는 것을 포함하지만, 가스화는 부분적으로 산소가 고갈된 환경에서

발생합니다. 합성가스는 발전에 사용하거나 추가 처리하여 액체 바이오연료 및 화학제품을 생성할 수 있습니다.

3. 에너지 생산에 사용되는 다양한 유형의 공급원료

 

 

에너지 생산에 사용되는 바이오매스 원료에는 다양한 종류가 있습니다.

원료는 다음과 같은 종류로 크게 나눌 수 있습니다.

목재 바이오매스 : 여기에는 통나무, 가지, 목재 칩, 톱밥, 목재 펠렛 등의 목재 재료가 포함됩니다.

목재 바이오 매스는 바이오 매스 보일러, 퍼니스 및 스토브에서 연소에 일반적으로 사용되며 열과 전기를 생성합니다.

농업 잔류물 : 농업 잔류물은 농업 활동에서 발생하는 부산물 또는 폐기물입니다. 예를 들면 작물 잔류물(옥수수 줄기, 밀짚, 전나무 껍질 등), 과수원 전정, 사탕수수 바가스 등이 있습니다. 이러한 잔류물은 연소, 가스화 또는 바이오 연료 생산의 원료로 사용할 수 있습니다.

에너지 작물 : 에너지 작물은 바이오매스 에너지 생산을 위해 특별히 재배됩니다. 일반적으로 성장이 빠르고 에너지 수율이 높습니다. 에너지 작물의 예로는 스위치 글라스, 스스키, 버드나무 및 특정 품종의 하이브리드 포플러가 있습니다.

에너지 작물은 수확되고 연소 또는 바이오 연료 생산을 위해 가공됩니다.

조류 : 조류는 높은 기름을 얻기 위하여 배양하고 수확할 수 있는 미생물입니다. 이 오일은 바이오 디젤 또는 다른 바이오 연료로 변환할 수 있습니다. 조류는 생산성이 높고 비경작지나 폐수에서도 재배할 수 있기 때문에 바이오연료 생산의 유망한 원료로 여겨지고 있습니다.

유기 폐기물 : 다양한 소스에서 유기 폐기물 재료는 바이오 매스 원료로 사용할 수 있습니다. 여기에는 식품 폐기물, 농업 폐기물(작물 잔류물, 비료), 도시 고형 폐기물 및 하수 슬러지가 포함됩니다. 이러한 유기 폐기물은 혐기성 소화를 받아 바이오가스를 생성하거나 생화학 공정을 통해 바이오연료로 전환할 수 있습니다.

에너지 전용 작물 : 일부 작물은 에너지 함량을 위해 특별히 재배되며 전용 바이오매스 원료로 사용할 수 있습니다.

예를 들어, 자트로파와 야자 야자는 바이오 연료로 전환할 수 있는 유분이 풍부한 씨앗을 얻기 위해 재배됩니다.

바이오매스 원료의 선택은 지역의 가용성, 경제적 실행가능성, 지속가능성 고려사항, 원하는 에너지 전환 과정 등의 요인에 따라 달라집니다. 에너지 생산에서 바이오매스 원료를 책임지고 효율적으로 사용하기 위해서는 환경에 미치는 영향, 토지 이용 요건, 바이오매스 원료의 전반적인 지속 가능성을 고려하는 것이 중요합니다.