바이오매스로 Fischer-Tropsch 연료를 생산하는 공정의 액서지적 최적화(Exergetic optimisation of a production process of Fischer-Tropsch fuels from biomass)

전문가 제언

□ 우선 본문에서 정의하지 않은 엑서지(exergy)의 정의가 필요하다. 기술적으로 엑서지는 한 시스템이 주변과 열역학적 평형에 도달할 때까지 연속된 가역과정을 통하여 할 수 있는 최대의 일의 양으로 정의된다. 모든 변화는 변화의 주체인 에너지와 변화의 객체인 물체가 있어야 이루어진다. 에너지나 물체 단독으로는 아무 것도 변하지 않는 불변의 세계만 있을 뿐이다.

□ 그러나 이 에너지를 모두 인간이 사용할 수 있는 것은 아니다. 거기에는 열역학적 제약이 있는 외에 그 마저도 인간이 만든 기기의 효율은 낮다. 실제로 인간이 사용할 수 있는 에너지를 엑서지로 정의할 수 있으나 이 엑서지도 ‘평형에 이를 때까지’와 ‘가역적 과정’이라는 인간이 극복할 수 없는 조건이 포함되어 있다. 따라서 이 엑서지도 인간이 완전히 이용한다는 것은 불가능하다. 다만 기기가 전환한 에너지와 이 엑서지에 대한 비로 효율을 표시할 수 있을 뿐이다.

□ 바이오매스를 연소 등의 방법으로 에너지로 사용할 때도 교토 의정서에서 온실가스로 규정한 이산화탄소를 대기 중에 방출한다. 그러나 이 이산화탄소는 본래 대기 중에 존재하던 것으로 식물이 태양 에너지를 이용하여 탄소동화 작용을 통하여 고정시킨 것이기 때문에 대기 중 이산화탄소 축적으로 계산되지 않는다. 즉 자연 계의 탄소의 순환으로 이해된다.

□ 대기 중 이산화탄소의 축적으로 규제되는 이산화탄소는 석탄, 석유와 천연가스 등의 화석연료의 연소로 발생하는 CO2를 말한다. 그것은 지하에 묻혀있던 것을 인간이 채굴하여 연소시킴으로서 본래 대기 중에 없던 CO2이기 때문이다.

□ 바이오매스를 가스화하고 이를 FT 반응을 통하여 액체 연료화하면 원래의 유기분에서 수분, 회분 및 산소를 제거하여 무게가 삼분의 일로 감소되기 때문에 생산된 액체연료는 그 원천인 바이오매스보다 수송이 쉽고 운반비가 싸며 사용하기가 훨씬 더 편리하다. 그러나 여기서 얻은 액체 연료도 다시 한번 정제해야 한다.

저자

Mark J. Prins, Krzysztof J. Ptasinski, Frans J. Jassen

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2004

권(호)

86

잡지명

Fuel Processing Technology

과학기술
표준분류

에너지

페이지

375~389

분석자

김*설

분석물

• 바이오매스로 Fischer-Tropsch 연료를 생산하는 공정의 액서지적 최적화.pdf [185,540 byte]

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