바이오매스 생산은 주로 식물 기반 재료와 기타 생물학적 자원에서 이루어집니다.
연간 전 세계 바이오매스 생산량은 1,050억 톤의 탄소로 추정됩니다.
이 생산량의 약 절반은 육지에서, 나머지 절반은 해조류 바이오매스와 같은 해양에서 발생합니다.
바이오매스 생산의 7가지 주요 원천
1. 목재
목재는 여전히 바이오매스의 주요 공급원입니다.
목재는 다양한 용도로 활용됩니다.
예를 들어 숲의 나무, 나뭇가지, 장작, 목재 펠릿, 목재 칩과 같은 목재 가공 폐기물이 있습니다.
2. 농업 잔재물
여기에는 사탕수수 사탕수수, 볏짚, 목화 줄기, 밀짚, 옥수수, 대두, 사탕수수, 스위치그라스 및 목본 식물의 작물 잔재물이 포함됩니다.
이러한 재료는 종종 바이오 연료를 생산하는 데 사용됩니다.
3. 도시 폐기물
종이, 면화, 양모 제품, 음식물, 마당 및 목재 폐기물과 같은 도시 고형 폐기물에 포함된 생물성 물질도 바이오매스로 간주됩니다.
4. 동물 분뇨 및 생활 하수
바이오가스 또는 재생 가능한 천연가스 생산에 활용됩니다.
5. 특수 목적 재배 에너지 작물
목초와 같이 에너지 생산을 위해 특별히 재배된 작물도 중요한 공급원입니다.
6. 음식물 쓰레기
농업 및 소비 후 음식물 폐기물은 모두 바이오매스 생산에 기여합니다.
7. 조류
해양에서 해조류 바이오매스는 전 세계 바이오매스 생산의 상당 부분을 차지합니다.
바이오매스 전환 및 활용
바이오매스는 연소를 통해 에너지로 전환됩니다.
이 과정에서 탄소 배출이 발생하지만, 매년 식물 자원이 재생되기 때문에 여전히 재생 가능한 것으로 간주됩니다.
바이오매스는 바이오 정제소에서 가공되어 고급 탄화수소 바이오 연료, 바이오 기반 화학물질 및 소재를 생산할 수도 있습니다.
이러한 바이오 연료는 사용되는 바이오매스의 유형에 따라 1세대와 2세대로 분류됩니다.
1세대 바이오 연료는 식량이나 오일 작물에서 추출합니다.
2세대 바이오 연료는 리그노셀룰로오스 바이오매스를 사용하는데, 이는 분해하기는 더 어렵지만 더 풍부하고 지속 가능합니다.
도전 과제와 발전
리그노셀룰로오스 바이오매스의 활용은 주로 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌으로 구성된 복잡한 구조로 인해 상당한 도전 과제를 안고 있습니다.
이 재생 가능한 탄소원을 화석 자원에서 추출한 것과 비교하여 경제적으로 경쟁력 있는 바이오 제품으로 효율적으로 전환하기 위해서는 기술 발전이 필수적입니다.
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