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바이오매스의 극초단파열분해 액체연료 생산

전문가 제언: ○ 열분해는 생물유류생산에 매력적 방법이다. 이는 무 산소상태에서 적정온도까지 원료를 급속히 가열하고 중간제품을 급속히 냉각시키는 열화학적 변환과정이다. 고효율과 액상 생물연료와 더 좋은 에너지효율을 얻는 열분해과정으로, 이를 개선하려는 노력이 많았다. 극초단파로 열분해를 촉진하는 ‘‘극초단파유전가열(誘電加熱)’’은 효과적 가열로 매력적인 방법이다.

○ 액체 표면에 끓는 핵을 만들면 극성액체를 정상적 비등점보다 수십 배 이상온도로 과열할 수 있다. 초단파가열은 반응을 개선할 수 있고, 선택성이나 보통 가열로 얻을 수 없는 반응 자체까지도 바꿀 수 있다.

○ 촉매개선은 온도조건과 휘발성증기의 체류시간에 유의하여야 한다. 보통열분해와 같이 극초단파열분해에서도 증기를 응축시켜 액상생산물수집에 수집 장치가 필요하다

○ 주파수(2,450 MHz)는 자장 내에서 이중극이나 이온을 정렬하지만, 자장에 정확하게 대체되지는 못한다. 이는 원료의 유전특성(유전상수)에 따라 다르다. 전자는 전자장으로 극성 화하는 분자의 능력을 말하고, 후자는 전자기의 에너지가 열로 전환하는 효율을 의미한다. ‘‘소실’’이라는 말은 열로 바뀌는 원료의 양으로 극초단파조사에너지의 양이다. 유전상수에 대한 유전소실 비는 소실 탄젠트에 대한 비다. 이는 초단파방열에서 사용하는 에너지에 대한 원료의 전반적 효율을 의미한다.

○ 탄젠트 값이 낮으면 극초단파가열반응에 사용하는 원료를 방해하지 않는다. 예를 들어 극초단파를 사용하는 열분해 반응기에 넣기 전에 원료생물을 활성탄이나 숯과 섞을 수 있다.

○ 이런 연구는 우리도 가능하지만 우리는 아직 곡물을 사용하는 생물연료연구에서 전적으로 탈피하지 못하고 있는 실정이다. 우선 정부정책이 화석연료의존에서 벗어나고자 하는 생각이 없고 정책이 불분명하여 생물연료연구를 정책적으로 지원하지 못하는 상황이다.

저자: Chungen Yin
자료유형: 학술정보