바이오 오일은 열분해, 열수 액화, 화학적 추출의 세 가지 주요 방법을 통해 생산할 수 있습니다. 각 방법에는 바이오매스를 사용 가능한 액체 연료로 전환하기 위한 다양한 공정과 조건이 포함됩니다.
열분해 는 바이오매스를 산소가 없는 상태에서 약 500°C의 온도까지 빠르게 가열한 다음 빠르게 냉각하는 공정입니다. 이 과정에서 바이오매스는 응축 가능한 증기로 분해되고, 이 증기는 바이오 오일로 응축됩니다. 고속 열분해는 투입된 바이오매스의 최대 75%를 바이오오일로 전환하여 바이오매스 1톤당 약 135갤런의 바이오오일을 생산할 수 있습니다. 생산된 바이오 오일에는 물과 다양한 유기 화합물이 포함되어 있어 난방유나 광범위한 처리를 통해 운송 연료로 업그레이드할 수 있습니다. 이 방법은 또한 메탄, 수소, 일산화탄소 같은 가연성 가스와 숯(바이오 숯)을 생성하여 열분해 공정을 지속하는 데 활용할 수 있습니다.
열수 액화 은 물이 있는 상태에서 높은 압력과 온도에서 바이오매스를 바이오 오일로 전환하는 공정입니다. 이 공정은 수백만 년에 걸친 자연적인 석유 형성 조건을 시뮬레이션하지만 몇 분 안에 이루어지도록 가속화합니다. 바이오매스는 수성 환경에서 약 350°C의 온도와 약 20MPa의 압력에 노출되어 바이오매스를 바이오 오일로 분해하는 데 도움이 됩니다. 이 방법은 특히 기존의 열분해를 통해 건조 및 처리하기 어려운 습식 공급 원료에 효과적입니다.
화학적 추출 용매를 사용하여 바이오매스 원료에서 오일을 추출하는 방법입니다. 이 방법은 일반적으로 기름이 풍부한 씨앗과 해조류에 사용됩니다. 이 공정은 일반적으로 바이오매스를 분쇄한 다음 헥산과 같은 용매를 사용하여 오일을 추출합니다. 그런 다음 추출된 오일을 정제하여 바이오 오일을 생산합니다. 이 방법은 높은 비용과 복잡한 공정으로 인해 다른 유형의 바이오매스로부터 바이오오일을 생산하는 데는 덜 일반적입니다.
이러한 각 방법에는 장점과 과제가 있습니다. 열분해는 비교적 간단하고 효율이 높지만, 생산된 바이오 오일은 높은 산 함량, 높은 수분 함량, 불안정성 등의 문제로 인해 추가적인 업그레이드가 필요한 경우가 많습니다. 수열 액화는 습식 공급 원료를 효과적으로 처리할 수 있지만 더 많은 에너지와 정교한 장비가 필요합니다. 화학적 추출은 매우 선택적이며 고품질 오일을 생산할 수 있지만 다른 방법보다 비용이 많이 들고 확장성이 떨어지는 경우가 많습니다.
결론적으로 바이오 오일을 생산하는 방법은 사용 가능한 바이오매스의 종류, 바이오 오일의 최종 용도, 경제적 고려사항에 따라 달라집니다. 각 방법은 화석 연료에 대한 지속 가능하고 재생 가능한 대안을 제공하는 것을 목표로 하는 바이오 오일 생산 분야의 성장에 기여하고 있습니다.
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