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바이오매스의 급속 열분해 기술 - 유럽 현황

전문가 제언: ○ 열분해 공정은 산출물 유형에 따라 급속 열분해, 탄화, 가스화 공정 등으로 분류된다. 바이오매스 급속 열분해에서는 무산소 분위기에서 중간 온도(예: 500°C)로 짧은 반응시간(예: 최대 2초)에 바이오매스의 열변환을 통해 산출물(예: 다량 증기/에어로졸, 소량 숯/가스)을 생산한다.

○ 국외에서 2013년에 Boateng AA 등은 바이오매스(예: 나무, 스위치그라스)에서부터 반탄화(torrefaction) 전처리 공정 도입을 통한 유동층 반응기 기반 급속 열분해 방법을 실험하였다. 2013년에 Chen L 등은 프랑스에서 자유낙하 나무(직경350~800μm)로부터 바이오오일을 생산하기 위해 반응 온도 800~1000°C에서 실험실 규모 drop tube 반응기 기반 급속 열분해 실험을 수행하였다.

○ 국내에서 2013년에 대학교 UST에서는 낙엽송, 물억새 및 볏짚 등에서부터 바이오오일을 생산하기 위해 반응 온도 450~500°C 질소 분위기 조건에서 유동층 반응로 기반 급속 열분해 방법을 실험하였고 반응 온도가 바이오오일 수율에 미치는 영향을 평가하였다. 2012년에 서울시립대학교에서는 고 발열량의 바이오오일을 생산하기 위해 해조류(예: 미역)와 폴리프로필렌의 혼합물에서부터 반응온도 500℃ 조건에서 고정층 배치(batch) 반응기 기반 급속 혼합열분해(copyrolysis) 기술, 바이오매스와 플라스틱 혼합물에서부터 촉매(기공 물질) 급속 혼합열분해 기술 등을, 연세대학교에서는 팜 EFB(Empty Fruit Bunch)로부터 400, 500, 600°C에서 고정층 및 유동층 반응기의 급속 열분해를 연구하였다. 향후에는 우리나라에서도 다양한 반응로 급속 열분해 연구, 급속 열분해 산출물의 바이오에너지/바이오케미컬 동시 생산을 위한 바이오리파이너리 활용 연구 등이 필요하다.

저자: Meier D et al.
자료유형: 학술정보