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바이오매스의 초임계수가스화공정분석

전문가 제언: ○ 초임계수는 물이나 증기와는 밀도, 점도, 상대투과도, 수소결합 등 열 물리적인 특성이 매우 다르다. 이 때문에 비극성 기체가 되어 비극성 유기화합물과 혼합이 가능해서 탄화수소의 가스화 반응에 이용하여 개질공정에도 활용되고 있다.

○ 수분함유율이 높은 유기성 폐기물을 포함한 바이오매스는 주로 메탄 발효에 의해 퇴비/사료화 되고 있으나 정부의 에너지 회수정책 지원으로 바이오가스 플랜트가 점차 확대 건설되고 있다.

○ 초임계수 가스화공정이 유기성폐기물 처리에 이용되기 시작한 것은 생물학적 수소생산의 연구에서 비롯된 것으로, 선진국을 비롯하여 우리나라에서도 많은 연구가 있어왔다.

○ 이 글에서는 고 수분함유 바이오매스를 초임계수 가스화공정으로 처리하여 평가하고, 에너지효율의 개선을 위한 방법을 제시하고 있다.

○ 이 공정으로 생산된 생성 가스는 수소성분이 높아서 매우 유용하나, 각 단계 공정의 최적화와 대형화가 다음 단계의 관건이 되고 있다. 그러나 원료가 유기성 폐기물인 경우에는 수송의 어려움이나 부패 등도 고려해야 하므로, 대용량보다는 지역단위의 중소용량으로 해서 에너지효율의 제고에 중점을 두어야 한다고 본다.

○ 바이오에탄올 생산과 비교하면 에탄올은 연소할 때 발생하는 이산화탄소를 제거하는 비용까지 고려한다면 생물학적 수소생산이 보다 경제성이 높다고 평가하고 있어서, 초임계수 가스화공정의 상업화도 보다 전망이 밝다고 여겨지므로 바이오가스 플랜트의 주요공정으로 검토될 수 있을 것으로 본다.

저자: Akifumi NAKAMURA, Eiji KIYONAGA, Yukimasa YAMAMURA, Yoshihisa SHIMIZU, Tomoaki MINOWA, Yoji NONDA, and Yukihiko MATSUMURA
자료유형: 학술정보