열분해는 바이오매스를 바이오 숯, 바이오 오일, 합성 가스와 같은 유용한 제품으로 전환하는 과정입니다. 그렇다면 바이오매스란 정확히 무엇이며 이 공정에는 어떤 종류가 사용될까요? 자세히 알아보겠습니다.
열분해에 사용되는 7가지 주요 바이오매스 유형
1. 목재 폐기물
제재소, 가구 제조, 건설 등의 산업에서 발생하는 목재 폐기물은 열분해를 위한 일반적인 바이오매스 공급 원료입니다. 이 폐기물은 바이오 숯, 바이오 오일, 합성 가스와 같은 가치 있는 제품으로 전환될 수 있습니다. 이 과정에는 목재 폐기물을 건조시켜 과도한 수분을 제거하고, 산소가 없는 상태에서 가열하여 성분을 분해한 다음, 결과물을 냉각하고 분리하는 과정이 포함됩니다.
2. 농업 폐기물
짚, 옥수수 찌꺼기, 왕겨와 같은 농업 잔재물도 열분해에 활용됩니다. 이러한 물질은 많은 농업 지역에 풍부하며 바이오 연료와 바이오 숯으로 전환할 수 있습니다. 이는 대기 오염을 유발하는 소각과 같은 전통적인 처리 방법에 대한 대안을 제공합니다.
3. 도시 고형 폐기물
유기물과 일부 플라스틱을 포함한 도시 고형 폐기물은 열분해하여 바이오 연료, 바이오 숯, 합성 가스를 생산할 수 있습니다. 이 과정은 폐기물 감소에 도움이 될 뿐만 아니라 재생 에너지원 생산에도 기여합니다.
4. 조류
조류는 특히 바이오 연료로 전환할 수 있는 지질 함량이 높기 때문에 열분해를 위한 또 다른 유망한 바이오매스 공급원입니다. 조류의 열분해는 바이오 숯과 바이오 연료를 생산할 수 있어 화석 연료에 대한 지속 가능한 대안을 제공합니다.
5. 침입종으로부터의 바이오매스
프라그마이트, 칡, 멜라루카와 같은 침입종을 수확하여 열분해용 바이오매스로 사용할 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 문제가 될 수 있는 식물에 대한 용도를 제공할 뿐만 아니라 관리 및 통제에도 도움이 됩니다.
6. 수분 함량과 열분해
바이오매스 공급 원료의 수분 함량은 열분해 공정에 매우 중요합니다. 이상적으로는 바이오매스의 수분 함량이 10% 정도여야 합니다. 수분 함량이 높으면 과도한 수분이 생성될 수 있고, 수분 함량이 낮으면 기름이 아닌 먼지가 생성될 수 있습니다. 슬러지 및 육류 가공 폐기물과 같이 수분이 많은 폐기물 흐름은 열분해 전에 사전 건조가 필요합니다.
7. 열분해 공정
열분해 공정 자체는 건조, 열분해, 냉각의 세 가지 주요 단계로 이루어집니다. 건조하는 동안 바이오매스에서 수분이 제거됩니다. 열분해 단계에서는 산소가 없는 상태에서 건조된 바이오매스를 300~900°C의 온도로 가열하여 바이오오일, 바이오숯, 합성가스로 분해합니다. 마지막 단계에서는 이러한 제품을 냉각하고 분리하여 연료, 토양 개량, 전기 생산 등 다양한 용도로 사용합니다.
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