바이오 매스 가스화 : 녹색 에너지의 미래

바이오 매스 가스화는 바이오 매스를 가연성 가스 (주로 일산화탄소, 수소 및 메탄)로 고온을 통해 전환시키는 방법입니다. 이 기술은 목재, 농업 폐기물, 도시 쓰레기 ​​등과 같은 폐기물 바이오 매스 재료를 깨끗한 연료 가스로 변환하여 산업, 운송 및 가구를위한 지속 가능한 에너지 솔루션을 제공 할 수 있습니다. 에너지 위기와 환경 문제의 강화로 바이오 매스 가스화는 재생 에너지 기술로서 광범위한 관심과 적용을 받았습니다.

바이오 매스 가스화 고온 바이오 매스 원료를 고온 (700-1000 ℃) 및 부분 산화 환경 하에서 기체 합성 가스 (Syngas)로 변환하는 열 화학적 공정이다. 가스화 과정에는 주로 다음 단계가 포함됩니다.
바이오 매스 원료에는 일반적으로 일정량의 수분이 포함되어 있으며 가스화 효율을 향상시키기 위해 가스화 전에 건조해야합니다.

고온에서, 바이오 매스는 휘발성 물질 (예 : 일산화탄소, 수소, 메탄) 및 고체 잔류 물 (예 : 탄소 검은 색)으로 분해됩니다.

부분 산소 조건 하에서, 휘발성 물질은 산소와 반응하여 일산화탄소 및 이산화탄소를 생성하고 많은 양의 열을 방출한다.
일부 가스는 탄소 검은 색과 반응하여 일산화탄소 및 수소와 같은 가연성 가스를 추가로 생성합니다.
최종 제품은 Syngas이며 발전, 수소 생산, 연료 합성 등을 위해 추가로 가공 할 수 있습니다.
농업 폐기물, 임업 부산물, 도시 고형 폐기물 등을 포함한 많은 유형의 바이오 매스 자원이 있으며, 이는 전 세계에서 널리 분포 된 재생 가능한 자원입니다. 바이오 매스 가스화 기술을 사용하면 이러한 폐기물 자원을 청정 에너지로 전환하여 자원 폐기물 및 에너지 부족의 문제를 해결하는 데 도움이됩니다.
전통적인 화석 연료와 비교하여 바이오 매스 가스화는 이산화탄소 배출량을 크게 감소시킬 수 있습니다. 또한, 바이오 매스 가스화의 부산물 숯 애쉬는 자원 재활용을 달성하기 위해 비료 또는 건축 자재로 사용될 수 있습니다.
가스화 공정에 의해 생성 된 Syngas는 발전, 수소 생산, 합성 연료 또는 화학 물질의 생산에 사용될 수 있으며 광범위한 적용 전위 를가집니다. 석탄과 석유를 대체 할 수있을뿐만 아니라 풍력 및 태양 에너지와 같은 다른 재생 가능 에너지 원과 함께 사용됩니다.
바이오 매스 가스화 기술을 개발함으로써 우리는 수입 석유 및 천연 가스에 대한 의존성을 줄이고 에너지 독립성 및 보안을 향상시킬 수 있습니다.
바이오 매스 가스화 공정에는 특정 온도 및 압력 조건이 필요한 다양한 복잡한 화학 반응이 포함되어 장비 및 작동의 복잡성을 증가시킵니다. 가스화 장치의 투자 비용은 높아서 홍보 및 응용 프로그램에 어려움을 겪고 있습니다.
다양한 바이오 매스 자원은 다양하며 수분과 조성은 크게 다르므로 가스화 과정에서 Syngas의 품질과 출력의 변동이 발생합니다. 가스화 효율을 향상 시키려면 건조 및 분쇄와 같은 원료를 전처리해야하므로 생산 비용이 증가합니다.
타르, 플라이 애쉬 및 기타 부산물은 가스화 과정에서 생산됩니다. 이러한 부산물의 치료 및 폐기는 환경 보호 요구 사항을 충족하여 치료 비용 및 기술 요구 사항을 증가시켜야합니다.
가스화 기술의 지속적인 개발과 혁신으로 인해 바이오 매스 가스화의 공정 흐름은 향후에 더욱 최적화 될 것이며 장비 비용이 줄어들 것으로 예상됩니다. 또한 가스화 장치의 소형화 및 모듈 식 설계로 인해 더 많은 시나리오에 적합합니다.
앞으로 바이오 매스 가스화는 탄소 포획 및 저장 (CCS) 기술과 결합하여 가스화 공정 동안 생산 된 이산화탄소를 포착하고 "음의 탄소 배출"을 달성 할 수 있습니다. 이로 인해 바이오 매스 가스화는 기후 변화를 해결하기위한 중요한 수단이 될 것입니다.
재생 에너지의 다양한 개발로 바이오 매스 가스화는 다른 청정 에너지 기술과 함께 다중 에너지 보완 에너지 시스템을 구축하고 녹색 에너지를위한 다양한 솔루션을 제공 할 수 있습니다.
전 세계 국가의 재생 에너지 기술에 대한 정책 지원은 특히 에너지 변환 및 탄소 중립성의 목표에 따라 바이오 매스 가스화의 발전을 더욱 촉진 할 것입니다. 바이오 매스 가스화 기술에 대한 시장 수요는 점차 증가 할 것입니다.
깨끗하고 효율적인 재생 가능 에너지 기술로서 바이오 매스 가스화는 폐기물 바이오 매스 자원을 효과적으로 활용하고 글로벌 에너지 공급을위한 새로운 옵션을 제공 할 수 있습니다. 그러나 기술적 복잡성 및 원료 불안정성과 같은 도전에 직면하여 기술 혁신과 프로세스 최적화를 지속적으로 강화해야합니다. 기술 및 정책 지원의 발전으로 바이오 매스 가스화는 미래의 에너지 환경에서 더 중요한 위치를 차지하고 녹색과 지속 가능한 개발의 실현에 기여할 것으로 예상됩니다 .3