바이오매스의 에너지 변환기술

박대원 지음

아진 2015년 09월 15일 출간 종이책 : 2013년 02월 15일 출간

작품소개

책소개

『바이오매스의 에너지 변환기술』은 바이오매스를 이용한 에너지 생산을 위하여 에너지 전환 기술을 소개한다. 바이오매스의 에너지 전환기술을 열화학적 전환기술, 생물학적 전환기술, 화학적 전환기술로 나누어 최근에 문헌에 보고된 내용을 중심으로 서술하고 있다.

목차

Chapter 1. 서론
1. 바이오매스 에너지 1
2. 바이오매스의 종류 3
3. 바이오매스의 구성 성분 6
4. 바이오매스의 에너지화 기술 7
5. 바이오매스 에너지 이용현황 11
참고문헌 13

Chapter 2. 바이오매스의 열화학적 전환
1. 서론 15
2. 연소 17
3. 바이오매스의 열분해 (Pyrolysis) 26
4. Torrefaction 35
5. 탄화 (Carbonization) 47
6. 바이오매스의 가스화 50
참고문헌 60

Chapter 3. 바이오매스의 생물학적 전환
1. 바이오가스 63
2. 바이오매스를 이용한 수소 생산 77
3. 바이오매스 이용 생물학적 수소생산 기술 81
4. 바이오매스를 이용한 수송용 연료 생산 88
참고문헌 125

Chapter 4. 바이오매스의 화학적 전환
1. 미세조류 이용 바이오디젤 139
2. 식물유 이용 바이오디젤 생산 151

Chapter 5. 바이오매스 에너지 생산에서 에너지 밸런스
1. 바이오디젤 165
2. 바이오에탄올 171

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책 속으로

바이오매스는 지속가능한 방식으로 미래 에너지 수요를 충족시킬 수 있는 가장 유용한 원료로서 이미 세계 재생에너지 시장에서 상당한 비율울 차지하고 있으며 열과 전기 생산을 넘어 수송연료로 활용하는 등 그 영역을 넓혀가고 있다. 최근 자료에 의하면 바이오매스가 공급하는 에너지량은 전 세계 에너지 소비의 10%를 차지하고 있다.

지속가능성의 한계를 고려한 바이오매스를 이용한 에너지 가용량은 2050년까지 약 360억 Mtoe에 이를 것으로 추산되고 있다. 이와 같이 막대한 가용량을 가진 바이오매스의 활용을 위해서는 몇 가지 문제를 해결해야 한다. 첫 번째는 바이오매스 생산 비용을 줄여야 한다. 두 번째는 바이오매스 공급을 위한 적절한 공급망의 기반 시설이 필요하고 세 번째는 바이오매스 생산에 따른 환경문제를 해결해야 한다.

바이오매스의 이용이 증가하게 되면 식품생산에 필요한 토지 이용과 경쟁이 심화될 수 있으며 이를 해소하기 위해 지속가능한 생산 및 수요에 대한 관리가 필요하다. 국제적으로도 지속가능한 바이오매스 생산과 관리를 촉진하기 위한 협력이 필요하다. 장기적인 바이오매스 에너지의 효율적 이용을 위해서는 정부와 산업계의 노력이 필요하며 바이오매스 수율 증가와 효율적인 에너지 생산으로 이어지도록 하여야 한다.

바이오매스의 에너지 전환 기술은 물리적 특성과 원료의 화학 성분에 따라 다양하게 적용되고 있으며, 에너지 서비스(난방, 전력, 수송연료 등)에 따라 다양하게 응용되고 있다. 바이오매스의 직접 연소를 통한 열 생산은 전 세계적으로 바이오에너지 응용산업을 주도하고 있으며 화석연료의 대체 연료로서 비용 경쟁력도 갖추고 있다. 바이오매스를 더 효율적으로 이용하기 위해서 열병합을 통해 대규모 난방에 활용되고 있으며 전기생산과도 결합하고 있다.

수송 분야에서 1세대 바이오연료는 일부 국가에서 널리 보급되고 있다. 녹말이나 설탕 농작물을 이용한 바이오에탄올, 오일 농작물 및 지방으로 만든 바이오 디젤 등이 연료로 사용되고 있다. 이러한 1세대 바이오 연료는 사회적?환경적 문제에 부딪치고 있으며 지속가능성 보장 및 향상을 위해 2세대 기술 개발이 활발히 추진되고 있다. 이외에도 조류를 이용한 수송 연료 생산 기술 개발이 활발히 진행되고 있다.

출판사 서평

본 책은 바이오매스를 이용한 에너지 생산을 위하여 에너지 전환 기술을 소개하고자 합니다. 바이오매스의 에너지 전환기술을 열화학적 전환기술, 생물학적 전환기술, 화학적 전환기술로 나누어 최근에 문헌에 보고된 내용을 중심으로 서술하고 있습니다. 그리고 바이오매스를 에너지로 전환하는 과정에서 에너지 밸런스를 통하여 바이오매스 경작에서부터 생산까지 전과정에 투입되는 에너지와 생산된 연료가 가지는 에너지를 비교하여 energy ratio를 이용하여 분석해 보는 내용도 포함하고 있습니다.

작가정보

저자(글) 박대원