조류 바이오매스로부터 바이오 오일을 생산하는 것은 열분해 및 열수 액화 등의 열처리를 통해 조류를 액체 연료로 전환하는 공정입니다. 이 공정은 조류와 같은 재생 가능한 자원을 활용하여 화석 연료의 잠재적 대안을 제시한다는 점에서 중요한 의미를 갖습니다.
조류 바이오매스의 열분해:
열분해는 산소가 없는 상태에서 일반적으로 고온(약 500°C)에서 발생하는 열분해 과정입니다. Miao 등(2004b)은 클로렐라 프로토테코이드와 마이크로시스티스 아에루기노사와 같은 조류의 빠른 열분해가 각각 18%와 24%의 비율로 바이오 오일을 생산할 수 있음을 입증했습니다. 조류에서 생산되는 바이오 오일은 일반적으로 나무에서 생산되는 바이오 오일에 비해 탄소와 질소 함량이 높고 산소 함량이 낮습니다. 클로렐라 프로토테코이드를 종속영양으로 배양할 경우 바이오 오일 수율은 57.9%로 크게 증가하여 41 MJ/kg의 발열량을 얻을 수 있습니다(Miao et al., 2004a). 조류 열분해로 얻은 바이오 오일은 일반적으로 리그노셀룰로오스 공급 원료보다 발열량(31-36 MJ/kg)이 높아 유망한 대체 연료입니다. 그러나 조류 바이오 오일의 질소 함량이 높으면 질소산화물 배출량이 증가하고 촉매가 비활성화될 수 있으므로, 드롭인 연료로 사용하기 전에 질소와 산소를 제거하기 위한 추가 업그레이드가 필요합니다.조류 바이오매스의 열수 액화(HTL):
HTL은 건조한 바이오매스를 필요로 하는 열분해와 달리 젖은 바이오매스를 처리할 수 있는 공정입니다. 적당한 온도(200°C-350°C)와 고압에서 작동하며 바이오매스를 바이오 원유로 전환합니다. HTL은 에너지 집약적이고 열분해 효율을 떨어뜨리는 건조 단계 없이도 90% 이상의 수분을 함유하고 있는 해조류를 처리할 수 있습니다. HTL에서 생산된 바이오 원유는 에너지 밀도가 높고 재생 가능한 화학 물질을 포함하고 있지만, 일반적으로 정제 원료로 적합하려면 추가 처리가 필요합니다.
도전 과제와 업그레이드:
