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농촌지역 바이오매스 활용방안-바이오매스 자원의 활용방안은
icon 자원순환이용연구
icon 2010-12-20 09:36:07  |  icon 조회: 7195
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<농촌지역 바이오매스 활용방안>
바이오매스는 태양에너지와 생명체가 지속하는 한 계속 이용할 수 있는 재생 가능한 자원이다. 특히 농촌지역에서의 바이오매스는 1차 산업의 부산물이라는 점에서 친환경적이며, 기후변화에 대응할 수 있는 하나의 대안이다. 바이오매스란 무엇이며, 농촌지역 바이오매스의 종류 및 발생량, 어떻게 이용되고 있는지에 대한 정보와 앞으로의 활용방안에 대해 『미래환경 7월호』에 게재 되었던 내용을 재구성하였으며 바이오매스 자원의 활용방안에 대하여 알아본다.

* 바이오매스 자원의 활용방안은
바이오매스 자원은 재생이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 에너지원으로 이용하면 에너지를 저장할 수 있고, 생성된 에너지의 형태가 다양하고 어디서든지 쉽게 원료를 구할 수 있다. 또한 물과 온도 조건만 맞으면 지구 어느 곳에서나 적은 자본으로도 개발이 가능하며, 원자력 등 다른 에너지와 비교할 때 환경친화적이며 안전하다. 농촌지역의 바이오매스는 넓은 면적에 분포하고 있기 때문에 바이오매스 수집을 원활히 할 수 있는 수집체계를 갖추는 것이 무엇보다도 시급히 해결해야 할 과제이다. 바이오매스 이용에서는 생산, 수집, 변환, 이용의 각 단계가 유기적으로 연결되어 전체적으로 경제성이 있는 지역 순환시스템을 구축하는 것이 중요하다. 특히 농어촌 및 소도시의 경우 가축분뇨 등 바이오매스, 지열, 태양열과 같은 에너지 가용자원의 잠재력은 크나 실제 에너지 활용율은 극히 저조함으로 농촌지역 바이오매스는 수요가 많고 부가가치가 큰 방향으로 에너지 자원화가 이루어져야 한다.
바이오매스 자원을 에너지로 전환하는 방법으로는 직접 연소시켜 열을 얻는 방법, 바이오매스 자원을 열분해하거나 가스화해서 숯이나 가연성가스 등을 얻는 열화학적 기술이 있다. 바이오매스를 직접 연소시켜서 사용하는 것은 에너지원으로 이용하는 방법 중에서 가장 간단하고 오래된 방법으로 수분함량이 적은 자원은 이를 태워서 열과 가스를 발생시킨다. 오늘날 세계 에너지공급량의 1/6은 바이오매스의 직접연소로부터 얻어진 것이며, 벌채된 수목의 1/2 가량이 요리용과 난방용으로 이용되고 있다. 열분해 및 액화는 바이오매스를 산소가 없는 상태에서 상압 또는 고압에서 가열해 탄화 및 액화 시키는 것이다. 또한 수분이 많은 자원은 유기물을 이용해 에너지를 얻기 위하여 균주를 투입하거나 특정한 화학공정을 거쳐 바이오매스를 알코올 성분이나 메탄가스 형태의 연료로 변환시키면 에너지 밀도가 높고 취급이 용이하다. 이처럼 바이오매스의 자원화는 여러가지 장점이 많다.<그림3 참조>
바이오매스의 가스화는 바이오매스를 공기, 산소, 수소, 수증기, 일산화탄소 또는 이산화탄소를 투입한 상태에서 가열하면 화학반응을 통해 가스상태로 변환시키는 것이다. 수분을 많이 포함하고 있어 열분해 효율이 떨어지는 자원에 대해서는 생물학적 기술인 혐기성소화로 메탄가스를 얻고, 알코올 발효를 통해 에탄올을 만들어 낸다. 바이오매스 자원은 화학연료로 만들 수 있을 뿐 만 아니라 전력과 열원을 생산하기도 한다.
화학연료 생산기술을 이용한 제품 중 세계적으로 가장 시장성이 높은 제품은 자동차 연료로 쓰이는 바이오에탄올과 젖산, 초산, 아세톤, 부탄올 등의 화학연료 제품이다. 수송용 바이오에탄올은 엔진효율이 높고 공해물질의 배출량이 적은 장점을 가진 반면 가격이 비싸고 원료공급이 제한적이라는 단점을 가지고 있다. 가축분뇨, 음식물쓰레기와 같은 수분함량이 높고 유기물 성상이 복잡한 바이오매스는 자연계의 분해 메카니즘의 하나인 혐기발효를 통해 메탄가스를 생산 이용할 수 있다. 혐기발효는 산소가 없는 곳에서만 사는 혐기성 미생물을 활용해 가스를 발생시키는 것을 말한다. 그러나 지금까지 개발된 전환기술 중에 가장 널리 보급되어 있는 것이 혐기성소화나 알코올 발효이다.

자료제공 : 농촌진흥청 기후변화생태과 박우균 연구관(031-290-0239)
2010-12-20 09:36:07
152.99.32.30

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