바이오 오일은 주로 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 고온으로 가열하는 열분해라는 공정을 통해 바이오매스로부터 생산됩니다. 이 과정을 통해 바이오매스는 가스, 고체 숯, 액체 제품으로 전환되며, 액체 제품을 바이오오일 또는 열분해 오일이라고 합니다. 바이오 오일은 산소화 유기 화합물의 복잡한 혼합물이며 원래의 바이오매스보다 밀도가 높아 운송 및 저장에 더 비용 효율적입니다.
자세한 설명:
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열분해 과정:
- 산소가 없는 상태에서 가열: 바이오매스는 산소가 없는 통제된 환경에서 일반적으로 400°C~600°C 범위의 온도로 가열됩니다. 이를 통해 연소를 방지하고 대신 열 분해를 촉진합니다.
- 제품으로 전환: 고온으로 인해 바이오매스는 가스(메탄, 일산화탄소 등), 고체 숯(바이오차), 액체(바이오오일) 등 다양한 제품으로 분해됩니다.
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바이오 오일의 특성:
- 구성: 바이오 오일은 산, 알코올, 알데히드 등 산소가 포함된 유기 화합물의 고밀도 혼합물입니다. 일반적으로 짙은 갈색 또는 검은색이며 밀도는 약 1.2kg/리터입니다.
- 에너지 함량: 바이오 오일의 발열량은 15~22MJ/kg으로, 산소화 화합물의 존재로 인해 기존 연료유보다 낮습니다.
- 수분 함량: 바이오 오일에는 일반적으로 14~33%의 수분이 함유되어 있으며, 이는 증류와 같은 기존 방법으로는 쉽게 제거할 수 없습니다.
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바이오 오일의 용도 및 업그레이드:
- 직접 사용: 바이오 오일은 수분 함량이 높고 부식성이 있기 때문에 일반 내연기관 엔진에 직접 사용하기에는 적합하지 않습니다.
- 업그레이드: 특수 엔진 연료로 업그레이드하거나 가스화 공정을 통해 합성가스로 전환한 다음 바이오 디젤로 전환할 수 있습니다.
- 공동 연소: 바이오 오일은 고체 연료보다 취급과 연소가 용이하고 운송 및 저장 비용이 저렴하기 때문에 발전소 연소에 특히 매력적입니다.
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바이오 오일의 장점:
- 취급 및 저장: 바이오매스에 비해 밀도가 높기 때문에 저장 및 운송 비용이 절감됩니다.
- 다용도성: 바이오 오일은 특별한 시동 절차 없이 기존 발전소에서 사용할 수 있으며, 다양한 유기 화합물 및 특수 화학 물질의 원료로도 사용할 수 있습니다.
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환경적 이점:
- 바이오 숯 생산: 열분해 과정에서 생성되는 고체 숯, 즉 바이오 숯은 토양 개량제로 사용할 수 있어 토양의 질을 개선하고 탄소를 격리하여 지구 기후 변화를 완화하는 데 도움이 됩니다.
요약하자면 열분해를 통한 바이오 오일 생산은 바이오매스를 사용 가능한 형태의 에너지로 전환하는 지속 가능하고 효율적인 방법이며, 토양 개선 및 탄소 격리를 위한 바이오 숯 생산과 같은 추가적인 이점을 제공합니다.
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