바이오기름 세척기와 숯 필터를 사용한 타르 제거용 바이오매스 가스화

전문가 제언

○ 본문은 바이오기름을 사용하는 세척기와 숯이 들어있는 필터 층으로 바이오매스 가스화에서 나오는 타르 98%를 제거하는 시스템을 개발했는데 상향식 가스화기에서 이차 타르 제거 방법만으로 이런 높은 타르 제거 성능을 달성한 전례는 없다고 주장한다.

 

○ 바이오매스 가스화 공정은 (1) 바이오매스의 건조 및 가열, (2) 열분해, (3) 산화 또는 부분 연소 그리고 (4) 환원 또는 가스화의 네 단계를 거친다. 그 중 둘째 단계는 온도 범위 150에서 900 ℃ 사이에 일어나는데 바이오매스의 헤미셀룰로오스, 셀룰로오스와 리그닌이 가스, 다양한 휘발성 물질과 숯으로 분해된다. 그 중 일부 휘발성 물질은 식으면 검고, 점성이 강한 부식성 액체가 되는데 이를 타르라 한다. 그러나 이 타르와 숯은 그 자체가 가스화 대상이 될 수 있다. 특히 비교적 낮은 온도에서 타르와 숯을 개질할 수 있는데 따라서 타르가 덮인 숯은 회수하지 않고 개질하여 합성가스를 추가로 얻는 것이 현명하다고 생각 된다.(Guan, G., Kaewpanha, M., Hao, X., Abudula, A., Renewable and Sustainable Energy Reviews, 58, 2016, pp.450∼461)

 

○ 습식가스화도 이 타르 발생 없이 바이오매스의 가스화가 가능하다. 이 기술은 임계상태 근처에서 물의 독특한 성질을 이용한다. 이를 처음 도입한 Modell 등(1978)은 섬유질이 초임계 물에서 H2, CO2, CO와 미량의 그 밖의 가스로 전환될 수 있음을 보여 주었다. 그 후 Elliott와 그 동료(1997)들이 임계점 이하(250에서 360 ℃, 22 MPa까지)에서 루테늄(Ru) 촉매를 써서 가축분뇨의 탄소를 거의 완전히 가스(평균 CO2 40%, CH4 57%)로 전환하였다. (Bioresource Technology, 99, 2008, pp.7941~7953)

 

○ 우리나라의 바이오매스 열화학적 처리 연구로는 한국에너지기술연구원이 목질계 바이오매스 가스화 반응기 개발 및 합성가스 이용 방안 연구가 있다. 그리고 폐기물 에너지화 선도기업이라 자부하고 있는 대성에스코가 여주에 목재 팰릿 생산시설을 완비하고 부수하여 타르 제거 기술도 개발하고 있다.

 

 

저자

Shunsuke Nakamura, Shigeru Kitano, Kunio Yoshikawa,

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

170()

잡지명

Applied Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

186~192

분석자

김*설

분석물

• 바이오기름 세척기와 숯 필터를 사용한 타르 제거용 바이오매스 가스화.pdf [486,754 byte]

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