과제명 : 유기성 폐기물의 에너지자원화 기술개발 동향

분석구분

기술동향분석

과제수행자

신*덕, 진영섭

분석일

2009-08-28 00:00:00.0

기술산업분류

환경·건설

작성기관

한국과학기술정보연구원

키워드

유기성  폐기물  

과학기술표준분류

환경

내용

목질계 바이오매스는 주로 칩이나 펠렛 형태로 연료특성에 영향을 미치는 인자로는 함수율, 발열량, 회분 등을 들 수 있다.
목질계 원료를 액체연료로 효율적으로 이용하려면 전처리 조작을 거쳐야 하고, 대부분의 목질계 바이오매스의 소화도는 전처리 공정이 없을 때 20%를 넘지 못한다.
주요 전처리 기술은 기계적 분쇄, 알칼리 팽윤, 약산가수 분해, 증기 폭쇄 전처리 등이며 이외에도 생물학적, 화학적, 물리적인 전처리 기술들이 개발 시도되고 있으나. 아직 해결해야 할 문제점이 많다.
2005년도 핀란드의 목질계 바이오매스는 전체 총 전력 생산량의 약 13%를 차지할 정도로 비중이 높은데 그 이유는 핀란드의 자연조건과 탄소배출저감, 바이오매스 같은 토착에너지원 육성, 에너지 기술 수준 제고, 에너지원 공급 확보를 위해 재생에너지를 이용한 발전에 보조금을 지급하고 있기 때문이다.
전 세계 산림면적이 전체국토면적의 29.6% 임을 고려할 때 우리나라 임야는 전체국토면적의 64%로 산림면적이 국토에서 차지하는 비중이 매우 높은 편으로 핀란드와 같이 토착에너지 육성에 좋은 자연조건을 갖추고 있다.
축산분뇨 단독, 또는 음식폐기물과의 혼합 혐기소화기술을 통해 얻어진 바이오가스는 과거에는 열만 이용했지만 향후 열병합발전에 더욱 많이 이용될 것으로 예상된다.
바이오 에탄올은 전분질계(옥수수, 카사바), 당질계(사탕수수, 사탕무), 목질계 섬유소(목재나, 농산 폐기물)로부터 생산된다. 전분질계, 당질계는 바이오 에탄올 제조가 용이하나, 자원량이 한정되어 있고 가격이 비싸다. 반면 목질 섬유 속에는 자원량이 풍부하고 저렴하다.
섬유소계 바이오매스는 Lignin, Cellulose, 및 Hemi Cellusose 등으로 구성되어 현행 원료에 비해 아주 견고한 구조를 가지고 있어 이들을 선택적으로 분리?분해하는 전처리 및 당화기술, 헤미셀룰로오스 유래 목당 등의 팬토스류를 효율적으로 에탄올로 변환하는 미생물의 탐색 또는 육종 기술 등 해결해야 할 과제가 많이 남아있다.
바이오연료도 화석연료를 근본적으로 대체하지 못한다. 현재 바이오연료는 기존 화석연료에 바이오디젤이나 바이오 에탄올을 혼합하여 사용하고 있는데 가솔린에 바이오 에탄올을 혼합할 경우 일정량 이상의 수분이 들어가면 가솔린과 에탄올의 분리 현상이 생겨 연료로 사용이 불가능해진다. 에탄올이 50%이상 넘으면 자동차 부품이 부식될 수도 있다. 또한 화석연료를 생산하기 위해서는 비료?농약?농기계사용과 운반에 많은 에너지가 필요하고, 기아문제 등 세계적인 식량난을 일으킬 수 있다.

분석물

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