바이오매스와 바이오에너지

바이오매스란 무엇인가

바이오매스는 태양에너지를 이용해 광합성으로 만들어진 생물 유기체와 유기성 폐기물을 총칭한다.

이를 변환해 얻은 에너지를 바이오에너지라 한다.

즉 바이오매스는 자원이고, 바이오에너지는 그 자원에서 얻는 에너지다.

변환 흐름

원료는 전처리로 파쇄하거나 건조해 전환 효율을 높인다.

고체 원료는 열화학 변환으로, 유기성 폐기물은 생화학 변환으로 보내진다.

열화학 변환은 연소·가스화·열분해, 생화학 변환은 혐기성 소화·발효다.

어느 방식이든 최종 산물은 열, 전기, 바이오가스, 바이오알코올, 바이오디젤 중 하나다.

혐기성 소화와 바이오가스

혐기성 소화는 산소가 없는 상태에서 미생물이 유기물을 분해하는 방식이다.

이때 생성되는 바이오가스의 주성분은 메테인이다.

정제는 수분과 이산화탄소, 황화합물을 제거해 품질을 높이는 과정이다.

바이오알코올과 바이오디젤

앞 장면 문제의 정답은 메테인이다. 혐기성 소화로 얻은 바이오가스의 주성분이다.

바이오알코올은 당질·전분질 작물을 발효해 얻고, 바이오디젤은 유지에 촉매 반응을 일으켜 얻는다.

주 용도는 가솔린 혼합과 경유 대체다. 부산물은 바이오디젤에서 글리세린이 나온다.

공정이 서로 달라 원료 선택 기준도 달라진다.

시험에서 자주 틀리는 점

흔한 실수는 바이오매스를 무조건 탄소중립이라고 쓰는 것이다.

탄소중립은 흡수량과 배출량이 균형을 이룬다는 조건부 개념이다.

수송과 전처리의 배출은 전과정 평가로 함께 따져야 한다.

함수율은 낮을수록 좋다고만 쓰면 안 된다. 지나친 건조는 분진과 폭발 위험을 만든다.

정리

정리하면 바이오매스는 자원이고, 바이오에너지는 그 자원을 변환해 얻은 에너지다.

변환은 열화학과 생화학으로 나뉘며, 바이오가스는 혐기성 소화로 얻는다.

바이오디젤은 유지를 촉매 반응시켜 얻고, 탄소중립은 전과정으로 검증해야 한다.