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바이오매스로부터의 촉매법 수소 생산

전문가 제언: ○ 이 글에서는 촉매를 이용하여 바이오매스를 수소로 전환시키는 기술과 최근의 발전상황을 소개하였다. 수소는 미래의 연료로 기대되고 있다. 바이오매스는 미래 수소 생산에 이용할 수 있는 재생가능한 자원의 하나로 충분히 존재한다. 그렇지만 목질 셀룰로오스를 수소로 전환하는 기술은 아직 초기 단계에 있으며, 효율 향상과 원가 저감을 위해 개발할 여지가 많이 남아 있다.

○ 미국, 유럽, 일본 등 세계 각국은 에너지 해외 의존도 탈피 및 지구온난화 완화를 목표로 바이오에너지 기술개발을 중요 개발과제의 하나로 추진하고 있다. 수소를 화석계 연료가 아닌 바이오매스, 태양광 및 원자력 등을 이용하여 생산하는 기술도 지속가능한 에너지 개발과 연료전지 실용화 개발의 한 축으로 개발되고 있다. 미국 에너지부의 수소추진계획에 의하면 2030～2040년에 수소 기반 에너지 체제를 완전히 구축한다는 수소시대 이정표를 계획하고 있다.

○ 우리나라에서도 바이오에너지 연구는 여러 원재료를 대상으로 주로 가스화 및 액체연료 개발을 목표로 추진되고 있다. 그런데 목질계 바이오매스를 에너지로 전환하기 위한 연구개발은, 특히 수소를 생산하는 연구는 많지 않다. 바이오매스로부터의 수소 생산 연구는 27대 녹색기술 중점육성 대상기술인 ‘바이오에너지 생산요소기술 및 시스템기술’과 ‘고효율 수소제조 및 수소저장기술’에 해당하므로 정부와 기업체로부터 많은 지원이 가능할 것이다. 이 기술이 실용화된다면 농촌경제에 크게 기여할 수 있을 것이므로 더 많은 관심을 가져야 할 것으로 본다.

○ 바이오매스를 에너지로 전환하는 기술은 여러 경로가 가능하나 아직은 어느 방법이 더 유리한지는 분명하지 않다. 우리의 경우 연구 과제를 백화점식으로 잡지 말고 담당부처의 선택과 집중 전략에 의해 추진함이 바람직하다고 본다. 바이오매스는 원재료의 물류비용이 큰 비중을 차지하므로 본문의 BIOLIQ 공법처럼 지역별 혹은 지방자치단체별로 소규모 중간제품을 생산하고(마치 분산발전처럼), 이를 중앙의 대규모 공장에서 완제품을 만드는 방법이 검토할 가치가 있다고 본다.

저자: Akshat Tanksale, Jorge Norberto Beltramini, GaoQing Max Lu
자료유형: 학술정보