본문/내용
신재생에너지 바이오 매스
바이오 매스란
유기성
폐기물
식물, 균류
동물
음식물 쓰레기, 종이
식물체
동물체
생물유기체
바이오매스 : 태양에너지에 의한 광화학작용을 이용하여 물과 탄산가스로 합성된 유기물
바이오매스 원료
재배물계(plantation계)
육지: 옥수수, 사탕수수, 초목, 유야자
수계: 수초, 해조류, 파래
폐기물계
농수산: 소, 돼지의 분뇨, 벼 짚, 보리 짚, 배거스(bagasse)
산업, 생활: 음식물 쓰레기, 대팻밥, 흑액
바이오 매스 자원
전분질 계
당질 계
단백질 계
셀룰로오스 계
사탕수수, 사탕무
초본, 임목, 볏짚, 왕겨 등
곡물, 감자 류
가축의 분뇨, 사체, 미생물의 균체 등
바이오매스 에너지의 특징
장점
풍부한 자원
재생가능
환경 친화적 생산시스템
탄소 뉴트럴
환경오염의 저감 (온실가스등)
생성에너지의 형태가 다양 (연료, 전력, 천연 화합물 등)
- 저장가능
- 대체성이 있음
단 점
자원의 산재 (수집, 수송불편)
공급에 계절성이 있음
식량과 경합성이 있음
다양한 자원에 따른 이용
기술의 다양성과 개발의 어려움
에너지밀도가 낮다
단위면적당 생산성이 낮다
과도 이용시 환경파괴 가능성
수분이 많고 발열량이 적다
운반효율이 낮다
단위 공정의 대규모 설비투자
바이오 매스 자원의 이용
…
부터 추출된 당을 효모나 박테리아(Zymomonas mobilis)로 발효를 통하여 생산
전분질계 : 산이나 아밀라제(amylase)로 불리는 효소로 먼저 전분을 포도당으로 전환하여 발효
목질계 : 목질계의 주성분인 셀룰로즈를 산이나 효소 (cellulase)로 분해하는 과정을 거쳐 발효
바이오 에탄올
가솔린과 에탄올의 연료특성 비교
바이오 에탄올
수송용 에탄올 연료의 장단점
장점
단점
일반대중에 잘 알려져 있으며
독성이 적다
유기 배출물의 반응성이 낮다
유독 공해물질 배출량이 적다
엔진효율이 높다
CO2 배출이 적다
황, 질소 성분을 함유하고
있지 않다.
현재 기술로는 가격이 비싸다
원료 공급원의 재한이 있다
식용 알코올로 전용될 소지가 있음
부피당 열량이 가솔린 대비 1/3
정도로 작아 연료통이 커진다.
저온 시동성이 나쁘다
바이오디젤
정의 :
자연에 존재하는 각종 유지(Fat, lipid)성분을 물리 화학적 처리(에스테르공정)을 거쳐 석유계 디젤과 유사한 액체연료로 변화시켜 디젤엔진에 사용하는 기술
바이오 디젤이란
바이오디젤
바이오디젤 생산 메카니즘
CH2-O-CO-R1 CH2-OH
│ 촉매 │
CH2-O-CO-R2 + 3 ROH CH2-OH + 3 R-O-CO-R1(,2,3)
│ │
CH2-O-CO-R3 CH2-OH
`유지`