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목질 바이오매스로부터 합성가스를 경유한 재료 및 화확약품의 제조

전문가 제언: ○ 바이오매스는 동식물 및 이들을 기원으로 하는 물질로서 생물을 매개로 지구상의 물질 순환계에 포함된다는 점에서 비순환형 자원인 화석자원과는 다르다. 연간 육지에 고정되는 탄소량은 대기 중 이산화탄소량의 약 1/10에 달하며, 이 양은 에너지 베이스로 세계 1차 에너지 수요의 7~8배에 상당한다. 이와 같이 목재, 임산 폐기물, 농산 폐기물 등의 바이오매스는 양적으로 큰 가능성이 있으며 전분, 당밀자원 등의 식료와 직접 경합하지도 않는 자원이다.

○ 재생가능 에너지원으로서 바이오매스 이외에 태양광발전, 풍력발전, 수력발전 등의 청정 전력이 있으며 이들을 사용하여 물을 전기 분해하면 수소 제조도 가능하다. 그러나 화학품이나 재료를 제조하기 위해서는 탄소원이 필수적이므로 탄소를 포함하는 화합물로서 물질을 구성해야 하는데, 바이오매스가 재생 가능한 자원으로서 장기적으로 재료나 화학품의 제조 원료로서 중요성이 점점 높아지고 있다.

○ 합성가스를 경유하여 재료나 화학품을 합성하는 프로세스는 석유나 석유제품과 아주 동일한 제품을 제조할 수 있으므로 현재의 석유화학의 인프라를 그대로 이용할 수 있는 점에서 매력적이다. 바이오매스는 천연가스, 석탄과 직접 가격 경쟁을 하게 되겠지만 장기적으로는 중요한 합성가스 원료가 될 것으로 생각되며, 탄소 중립으로 재생산이 가능한 장점을 어떻게 활용할 것인가가 중요하다.

○ 본고는 바이오매스로부터 합성가스를 경유하여 재료나 화학품을 제조하는 공정과 연구개발 동향을 소개하고 있다. 현재 천연가스를 사용하는 GTL이 추진되고 있으나 문제가 되는 것은 이산화탄소이다. 천연가스를 사용하여 이용가치가 큰 액체연료나 화학품을 제조할 경우 다량의 이산화탄소가 방출된다. 이러한 점에서 바이오매스는 천연가스나 석탄에 비하여 압도적으로 유리하나 바이오매스 기술은 아직 시작단계이므로 청정한 가스제조 프로세스를 포함하여 지속적인 연구개발이 요망된다.

저자: Haruo Kawamoto
자료유형: 학술정보