[반응공학] Biomass, Bio-conversion and Bio-Reactor 설계

1. 바이오매스의 개념 및 종류

바이오매스는 생물체 또는 그 부산물에서 유래하는 유기물질로, 태우거나 화학적으로 변환하여 에너지원으로 활용할 수 있는 재생 가능 자원이다. 일반적으로 농업, 임업, 축산업에서 발생하는 유기 폐기물, 목재, 농작물 잔류물, 가축 분뇨, 식품 폐기물이 바이오매스에 포함된다. 바이오매스는 화석연료에 비해 온실가스 배출이 적으며, 지속 가능성을 높일 수 있는 중요한 자원으로 간주된다. 세계적으로 연간 바이오매스 생산량은 약 17억톤에 달하며, 이 중 60%는 농업 부산물, 25%는 임업 부산물, 나머지 15%는 가축 분뇨와 기타 폐기물로 구성된다. 우리나라의 경우도 연간 바이오매스 발생량이 약 5000만톤으로, 농업 부산물이 주를 이루며, 이들 자원의 이용률은 30%에 불과하여 아직 활용도가 낮은 편이다. 바이오매스의 종류는 매우 다양하며, 크게 목재류, 농작물 부산물, 축산 부산물, 식품 폐기물로 구분할 수 있다. 목재류에는 소나무, 참나무 등 목재와 목재 찌꺼기 등이 포함되며, 나무 펠릿이나 목탄으로 가공되어 연료로 사용된다. 농작물 부산물에는 볏짚, 옥수수 식이잔재물, 밀짚 등이 있는데, 이들은 주로 바로 태우…