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바이오매스연료 합성가스의 대기오염물질의 고온정제기술( A review of cleaning technologies for biomass-derived syngas)

전문가 제언: ○ 2010년도 세계적으로 총 합성가스량 71,200MWth 생산에 사용된 바이오매스 사용량은 전체의 0.5%로 증가할 수 있는 잠재력은 풍부하다. 생산된 합성가스는 합성화학원료(45%), 바이오액체연료(BTL, 38%), 발전(11%)과 가스의 액체연료(GTL, 6%) 생산에 이용되었다.

○ 2010년 각국의 신재생에너지 사용비율은 캐나다 16.6%, 독일 10.4%, 미국 5.8%, 일본 3.2%, 우리나라는 2.6%로 가장 적다. 또 OECD국가들은 아직도 화석에너지보급 장려금을 신재생에너지 보조금의 6배 이상으로 지원하고 있어 2015년 신재생에너지에 의한 발전이 화석연료발전의 50% 정도로 증가될 것이라는 전망이 불투명해지고 있다.

○ 세계적으로 원자력발전을 축소하고 풍력, 태양광 등 신재생에너지 발전을 확대할 전망이므로 바이오메스를 비롯한 신재생에너지를 적극 활용할 수 있는 지원정책의 개발이 필요하다. 또 기술적으로 바이오매스는 이용하는 목적에 따라 연소, 열분해, 가스화 등의 전환에 적합한 전처리기술과 전환 후에는 가스터빈 등 사용기준을 만족시키고, 최종 대기배출물이 환경기준에 적합하도록 정제하는 기술을 개발해야 한다.

○ 원문은 바이오매스를 가스화해서 합성가스로 전환하고 전력, 메탄올 등의 생산에 적합하도록 합성가스에 포함된 PM, 타르, 알칼리성분, 유황화합물, 염화물 등의 생성과 특성을 해설하고, 처리온도[고온(300℃ 이상), 중온(100~300℃), 저온(100℃ 이하)]의 영역별로 적합한 오염물정제설비와 문제점을 상세하게 검토 분석한 것으로 많은 도움이 될 것이다.

○ 합성가스는 고온에서 생성되며 타르가 PM보다 많이 발생하고 알칼리성분의 고온 응축성 때문에 700℃ 이상의 연속공정 중에서 정제해야 하므로 대기방지설비가 아닌 생산 공정의 정제설비로 취급해야 한다. 특히 촉매를 많이 사용하고 가스터빈 등 후단설비의 허용 오염물농도가 매우 낮기 때문에 99.99% 이상을 정제해야한다. 고온정제설비는 아직 개발단계로 미국, 독일 등도 실증운전을 하면서 문제점을 연구, 보완해가고 있다. 우리도 촉매, 고온 흡수제, 세라믹필터 등 파일럿실험을 하고 있다.

저자: Patrick j. Woolcock, Robert C. Brown
자료유형: 학술정보