친환경적이고 재생 가능한 대체 에너지 "바이오 매스"

바이오 매스 연료란?

바이오 매스 연료는 화학적으로 사용 가능한 생물체인 바이오 매스를 연료로 사용하는 대체 에너지입니다. 

바이오 매스란 식물, 동물, 미생물 등의 생물체에서 나오는 부산물로서, 화학적 에너지로 사용 가능한 것을 의미합니다.

https://news.unist.ac.kr/kor/20200120-2/

바이오매스 활용해 수소 생산까지…바이오 연료시스템

바이오 매스 연료는 지구 환경 문제와 에너지 보안 문제를 해결할 수 있는 대체 에너지로서 중요성이 부각되고 있습니다. 

현재 우리나라는 에너지 수입 의존도가 높아 이에 대한 대책이 필요한 상황입니다. 

바이오 매스 연료는 수입 에너지 대체 수단으로써 중요한 역할을 수행할 것입니다.

바이오 매스 연료의 중요성

바이오 매스 연료는 친환경적이며 재생 가능한 대체 에너지입니다.

이를 통해 화석 연료로 인한 대기 오염 문제와 기후 변화 문제를 해결할 수 있습니다.

또한 바이오 매스 연료는 재생 가능한 자원으로서 경제성이 뛰어나며, 안전성 또한 높습니다.

이러한 장점들로 인해 바이오 매스 연료는 선진국에서 이미 다양하게 사용되고 있으며, 국내에서도 더 많은 관심이 필요한 분야입니다.

따라서 바이오 매스 연료는 우리나라가 직면한 환경 문제와 에너지 문제를 해결할 수 있는 중요한 대체 에너지입니다.

 앞으로 국내에서도 활발한 연구와 개발이 이루어지며, 바이오 매스 연료의 보급과 활용이 더욱 늘어나기를 기대해 봅니다.

바이오 매스 연료 종류

바이오 에탄올

바이오 에탄올은 곡물이나 목재, 해조류 등의 바이오매스를 발효시켜 얻는 에탄올을 말합니다. 

주로 옥수수, 카사바, 사탕수수, 사탕무 등이 사용됩니다.

바이오 에탄올은 지속 가능한 에너지 자원으로 주목받고 있으며, 석유에 비해 환경 문제가 적다는 장점이 있습니다.

또한, 바이오 에탄올은 가솔린과 혼합하여 사용할 수 있어 가솔린 엔진, 석유 정제, 유통 인프라를 최소한의 설비 변경만으로 사용할 수 있다는 장점도 있습니다.

 

하지만 바이오 에탄올 생산에는 몇 가지 한계점도 있습니다.

첫째로, 바이오 에탄올 생산을 위해 필요한 바이오매스 생산과 수확에 따른 환경 파괴가 우려됩니다

둘째로, 생산 효율이 낮아 생산 비용이 높고, 식량 대 연료로 사용될 가능성도 우려되고 있습니다

셋째로, 식물성 원료를 사용하기 때문에 생산량이 제한적이며, 생산에 따른 식량 부족 문제가 우려됩니다

바이오 에탄올은 지속 가능한 환경을 위한 새로운 대안으로 주목받고 있으며, 기술의 발전과 생산 방식의 변화로 한계점을 극복하면서 미래적으로 보다 깨끗하고 안정적인 에너지원으로 사용될 가능성이 큽니다.

바이오 디젤

바이오 디젤은 석유 기반의 경유를 대체하거나 혼합하여 사용할 수 있는 대체 연료입니다. 

이 연료는 식물성 기름이나 동물성 기름을 화학 처리를 통해 제조됩니다. 

바이오 디젤은 석유 디젤보다 더 일찍 개발되었으며, 현재는 석유 디젤 대체 연료로서 많은 관심을 받고 있습니다. 

바이오 디젤의 장점으로는 환경친화적인 연료로, 석유 디젤보다 황 배출량이 적습니다. 

또한, 바이오 디젤은 윤활성이 낮아 경유와 비교했을 때 부족한 면이 있지만, 이 문제는 바이오 디젤을 경유에 혼합하여 사용함으로써 해결될 수 있습니다

바이오가스

바이오가스란, 산소가 없는 환경에서 유기물이 분해되면서 생산되는 다양한 기체의 혼합물을 의미합니다.

바이오가스는 농업 쓰레기, 일반 쓰레기, 식물 물질, 오물, 음식물 쓰레기와 같은 다양한 원료로 만들어집니다.

바이오가스는 메테인, 이산화탄소 등으로 구성되며, 천연가스로 압축되어 전기 자동차를 구동하는데 사용될 수 있습니다.

현재 유럽 바이오가스 협회는 옥수수 같은 식량 작물에 의존하지 않고도 바이오가스 생산량을 높일 수 있다는 주장을 하고 있습니다.

그리고 우리나라에서도 환경 문제를 해결하고 자원 순환 및 탄소중립을 이루기 위한 목적으로 바이오가스 산업이 발전하고 있습니다.

하지만, 아직 우리나라에서는 바이오가스 산업이 제대로 형성되지 않은 상태입니다. 

바이오가스 생산량 중 많은 부분이 미활용되어 대기방출이나 플래어 스택으로 연소처리되고 있습니다.

따라서 우리나라에서도 바이오가스 활용을 더욱 확대하고, 자원을 더욱 효율적으로 활용할 수 있도록 적극적인 대책이 필요합니다.

바이오 콜

바이오 콜은 생분해성 폐기물, 예를 들면 음식물 쓰레기, 나무껍질, 종이, 가축 배설물 등에서 생산된 천연가스를 이용해 만든 연료입니다.

바이오 콜은 에탄올, 디젤, 가솔린 등의 화석 연료와 같은 역할을 하며, 생분해성 폐기물을 재활용하여 에너지를 생산하는 환경 친화적인 방법입니다.

또한 바이오 콜은 대기오염을 방지하고 온실 가스 배출량을 줄이는 등의 이점이 있습니다.

하지만 현재 바이오 콜의 생산량은 여전히 작아, 대규모로 사용되지는 않고 있습니다. 그

러나 바이오 콜은 지속 가능한 에너지 소스로서 미래에 많은 관심을 받을 것으로 예상됩니다.

바이오 매스 연료 생산 과정

바이오 매스 연료 생산 과정은 농산물, 작물 잔재, 축산물, 거름 등의 유기물을 이용해 만들어집니다. 

이러한 유기물들을 발효시켜 메탄 가스나 알코올, 에탄올 등의 연료를 생산하는 것이 일반적인 생산 과정입니다. 

이 과정에서는 먼저 바이오매스 원료를 분쇄하고, 발효 반응을 일으키는데 필요한 미생물을 선별하여 넣어줍니다. 

이후에는 가스 발생기나 발효 탱크 등의 장비를 사용하여 유기물을 발효시키며, 발효 과정에서 생산되는 메탄 가스를 포집하여 바이오가스로 활용할 수도 있습니다. 

마지막으로, 발효 후에 남은 잔여물은 비료나 퇴비로 재활용할 수 있습니다.

한편, 바이오 매스 연료를 생산하기 위한 기술 연구도 활발하게 이루어지고 있습니다. 

바이오 매스 원료를 보다 효율적으로 생산하기 위한 작물 개발 연구와 바이오 매스에서 연료를 더욱 효율적으로 추출하는 기술 연구 등이 이루어지고 있습니다.

 

바이오 매스 연료의 장점

바이오 매스 연료는 화석 연료 대비 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. 

 

첫째, 대기 중 탄소 배출량을 줄여 환경 문제를 완화할 수 있습니다.

이산화 탄소 배출이 최소화되는 이유는, 바이오 매스 원료인 식물이 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수 및 저장하기 때문입니다.

 

둘째, 바이오 매스는 재생 가능한 자원이기 때문에 화석 연료에 비해 지속 가능한 에너지 공급이 가능합니다.

 

셋째, 바이오 매스를 생산하기 위한 원료는 농사, 축산, 벌목 등의 과정에서 생기는 부산물, 잔여물, 폐기물 등으로 지속적인 공급이 가능합니다.

 

넷째, 바이오 매스 연료의 활용은 지역 경제 활성화와 일자리 창출에도 기여할 수 있습니다. 

바이오 매스 연료의 문제점

바이오 매스 연료 생산에도 여러 가지 문제점이 있습니다. 

예를 들어, 지구상의 한정된 식생환경으로 인해 생태계의 파괴가 불가피하게 일어난다는 문제점이 있습니다.

바이오 매스 생산과 관련해 토지 이용 경쟁 문제가 있습니다.

그리고 막대한 양의 생산에도 불구하고, 인류가 이러한 양의 바이오 매스 연료를 사용하기 위해서는 그만큼의 생태계의 파괴가 수반되어야 하는 것입니다.

생산에 필요한 비료 등을 사용함으로써 식량 부족 문제가 야기될 수도 있습니다.

이러한 문제점들은 적극적인 해결책과 노력이 필요한 문제들입니다.

바이오 매스 연료와 기존 에너지의 비교

바이오 매스 연료와 기존 에너지를 비교하면, 바이오 매스 연료는 대기 중 이산화 탄소를 회수하고 지속적으로 연료를 생산할 수 있는 장점이 있습니다. 

재생 가능한 자원으로 지속 가능한 에너지 소스로 평가되며, 온실 가스 배출량을 줄여 환경 보호에 기여할 수 있습니다. 

그러나 바이오 매스 연료 생산에 따른 토착생태계의 파괴와 작물 회전 부족, 비료의 활용 등의 문제점도 있습니다.

기존 에너지인 석유, 석탄, 핵연료 등은 유한한 자원으로 불확실한 공급과 수요 대비 공급 부족 문제가 있습니다. 

화석 연료를 사용하는 과정에서 대기 중 이산화 탄소와 같은 온실 가스를 발생시켜 지구 온난화와 환경 문제를 일으키기도 합니다.

석탄 광산과 같은 산업 사고나 핵 폐기물 관리 등의 문제도 있습니다.

따라서 바이오 매스 연료는 이러한 문제점을 해결하기 위한 대안으로 활용될 수 있습니다.

바이오 매스 연료는 지속 가능성과 환경 보호 등의 장점이 있지만 생산 과정에서의 문제점이 있습니다.

기존 에너지는 활용에 따른 문제점이 많지만 공급이 안정적이라는 장점이 있습니다.

바이오 매스 연료와 기존 에너지를 적절히 활용하여 지속 가능한 에너지 사회를 구축해 나가는 것이 중요합니다.

바이오 매스 연료의 발전 전망

바이오 매스 연료는 기후변화에 대한 대응책으로 주목받고 있는 대체 에너지입니다. 

국제기구에서도 바이오매스의 이용을 장려하고 있으며, 바이오매스 연료의 수요는 지속적으로 증가할 것으로 예측되고 있습니다.

차세대 바이오디젤, 셀룰로오스 에탄올, 바이오 제트, 바이오 메탄 등의 생산량이 증가할 것으로 예상되고 있습니다.

바이오매스는 탄소중립적인 성격을 가지고 있어 환경 친화적인 대체 에너지로 평가받고 있으며, 신재생 에너지 중 하나로 떠오르고 있습니다.

폐 바이오매스를 고형 연료로 만들어 가스 연료 등으로 활용하는 기술도 연구되고 있으며, 열병합 발전 기술의 경우 상용화되었습니다.

바이오 매스 연료는 지속적으로 발전하는 분야이며, 더욱 다양한 연구와 기술 발전이 기대됩니다.