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바이오매스 증기가스화에 의한 수소생산

전문가 제언: ○ 우리나라 수소생산은 아직까지 천연가스, 나프타 및 석탄 열분해와 같은 에너지원에 의해 생산되고 있다. 현재 전 세계는 에너지정책을 수소 쪽으로 초점을 맞추고 있어 수소생산은 앞으로 경제개발에 중요한 역할을 담당할 것으로 본다. 그리고 에너지원으로 바이오매스는 풍부하면서 친환경적이고 재생할 수 있어 바이오매스 수소가 미래 연료가 될 것으로 전망된다.

○ 바이오매스 수소에 대한 국내연구는 한국에너지기술연구원에서 미생물 광합성에 의한 수소생산기술을 개발하여 실용화 단계에 와있다. 열화학적인 수소생산은 대학 및 연구소에서 바이오매스 가스화, 촉매열분해 및 초임계수 처리에 의한 수소생산연구를 하고 있으나 실용화를 위한 파일럿 실험은 프로세스에 소요되는 비용이 커서 아직까지 기초연구에 그치고 있다.

○ 초임계수 유체는 균질한 반응환경을 만들기 때문에 입자 혼합물을 포함한 열 및 질량전이, 수분내의 신속한 반응과 같은 여러 가지 이점을 갖고 있어 친환경적이라 할 수 있다. 또한 연속생산이 용이하고 간편하여 생산규모 확장이 용이하다. 초임계 조건의 특징은 유기재료를 산화하여 유용한 생산물을 추출하고 분리하는데 이상적이다.

○ 고압 하에서의 바이오매스 가스화를 위해서는 바이오매스 중 가장 안정된 성분인 셀룰로오스를 22.1MPa의 초임계 압력에서 물의 임계온도 보다 낮은 온도조건으로 신속하게 분해시키는 것이다. 어떻든 타르 가스화는 바이오매스의 전체 증기 개질에서 장해물이 된다.

○ 이 글에서는 바이오매스 수소수율 검토결과 입자크기 감소는 더 큰 표면적을 얻을 수 있어 신속한 열전달로 인해 수소수율을 높일 수 있었으며 또한 탄소 전환효율도 증가시켰다. 수소수율은 온도가 높아질수록 증가 하였는데 이는 온도상승으로 가스화반응 효율이 증가되면서 타르가 효과적으로 분해되었기 때문이다.

저자: Prakash Parthasarathy, et. al,
자료유형: 학술정보