바이오 숯 생산에는 다양한 바이오매스 공급 원료가 사용됩니다. 이러한 원료는 열분해 과정을 거쳐 바이오 숯을 만듭니다.
바이오매스 공급 원료:
- 목재: 목재는 바이오 숯 생산에 가장 일반적으로 사용되는 바이오매스 원료 중 하나입니다.
- 목재는 일반적으로 가공 전에 건조되고 기계적으로 분쇄됩니다.
- 목재는 270°C 이상의 온도에서 분해되거나 탄화되기 시작합니다.
- 약 400°C에서 상당한 열분해가 일어납니다.
- 에너지 작물: 에너지 작물은 에너지 생산을 위해 특별히 재배되는 작물입니다.
- 예를 들면 스위치그래스나 미스칸서스 등이 있습니다.
- 이러한 작물은 바이오 숯 생산의 공급 원료로도 사용할 수 있습니다.
- 농업 폐기물 잔여물: 여기에는 짚, 껍질 및 기타 농업 공정에서 나오는 잔여물이 포함됩니다.
- 이러한 잔여물은 풍부하며 바이오 숯의 지속 가능한 바이오매스 공급원이 될 수 있습니다.
- 하수 슬러지 및 혐기성 소화물: 이러한 물질은 폐수 처리 및 유기물의 혐기성 소화에서 파생됩니다.
- 바이오매스의 원천을 제공하고 폐기물 관리에 도움을 줍니다.
- 도시 폐기물: 도시 고형 폐기물의 유기 성분을 공급 원료로 사용할 수 있습니다.
- 이는 폐기물 감소와 자원 회수에 기여합니다.
열분해 공정:
- 저속 열분해: 이 공정은 더 낮은 온도와 더 긴 체류 시간을 필요로 합니다.
- 따라서 바이오탄의 수율이 높아집니다(25~35%).
- 또한 농업용으로 사용되는 목초액으로 알려진 수성 분획물을 생성합니다.
- 빠른 열분해: 이 방법은 더 높은 온도와 더 짧은 체류 시간을 사용합니다.
- 바이오 오일 생산에 중점을 두지만 일부 바이오 숯도 생산됩니다.
- 가스화: 이 공정은 바이오매스를 기체 연료로 전환합니다.
- 또한 부산물로 바이오 숯을 생산할 수도 있습니다.
바이오 숯 특성에 미치는 영향: 공급 원료와 열분해 공정의 선택은 바이오 숯의 물리화학적 특성에 큰 영향을 미칩니다.
이러한 특성에 따라 다양한 용도에 대한 바이오숯의 적합성이 결정됩니다.
이러한 응용 분야에는 토양 개량, 탄소 격리, 콘크리트 및 플라스틱과 같은 재료의 첨가제 등이 포함됩니다.
다양한 공급 원료와 열분해 조건에 따른 바이오 숯 특성의 가변성은 도전 과제입니다.
생산된 바이오숯의 품질과 환경적 영향을 예측하고 보장하는 것이 이 과제의 핵심입니다.
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