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바이오매스의 셀룰로오스와 리그닌이 열분해와 연소특성에 미치는 영향

전문가 제언: ○ 바이오매스는 농산물과 임산물에서 다소 차이는 있지만, 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 그리고 리그닌으로 구성된 고분자 중합체로 이루어져 있다.

– 대체로 석탄에 비해서 수분이 높아서 27% 이상이며 때로는 51% 이상도 있다. 염소 성분도 0.1~1.5%에 이르며, 발열량이 낮고 밀도도 낮아 미분쇄가 쉽지 않다.

– 그러나, 바이오매스는 연료와 부산물인 차(숯)의 반응성과 휘발성분이 높아서 연소재료로 이점이 많다. 리그닌 성분이 많으면 바이오매스의 고위발열량이 높아지고 고정탄소가 많으면 역시 고위발열량이 늘어난다.

○ 이 글에서는 바이오매스의 연소 그리고 열분해에 있어서 조직의 구성요소인 셀룰로오스와 리그닌이 미치는 영향을 분석하고 있는데, 특히 조성시료와의 상대적 비교는 각각의 성분에 의한 특성을 밝히고 있다.

○ 바이오매스의 연소에 영향을 주는 인자는 셀룰로오스와 리그닌 등 조직구성 뿐 아니라, 원소구성(C, H, O, N) 그리고 입자크기와 비중, 회분, 수분 등도 있다.

○ 이 가운데 리그닌 성분은 바이오매스의 에탄올 전환에도 장애가 되어, 이를 직접 전환하는 기술도 개발되고 있는데, 조직의 구성성분별로 연소에 미치는 기전을 밝히는 것은 바이오매스의 열분해 및 가스화 등 연소기술에서 매우 중요하다.

○ 우리나라도 이미 청정개발체제(CDM) 프로젝트에 많이 진출하고 있는데, 바이오매스의 연소기술 개발은 프로젝트 개별이익의 극대화에도 크게 기여하고 성공확률도 높여줄 것으로 본다.

저자: Asri Gani, Ichiro Naruse
자료유형: 학술정보