바이오매스 에너지 원리와 장단점 및 미래전망 알아보기

바이오매스 에너지의 중요성 지구 환경문제 및 에너지 국가안보 문제로 친환경 에너지를 추구하고 있는 시기에 바이오매스 에너지 또한 많은 관심을 받고 있습니다. 식물, 동물, 유기자원 등 생물들에게서 얻을 수 있는 재생 에너지로서, 지속 가능한 대안으로 발달하고 있습니다. 본 글에서는 바이오매스 에너지 원리, 장단점, 미래 전망을 살펴보겠습니다.

 

바이오매스 에너지

바이오매스 에너지의 개요

우리가 지구상에서 사용하는 다양한 에너지 원천 중, 환경 친화적이면서 재생 가능한 바이오매스 에너지에 대해 설명합니다. 바이오매스 에너지는 생물의 폐기물이나 작물재배 및 축산 등에서 발생하는 폐기물 등을 바이오가스, 연료, 전기 등으로 활용하는 기술입니다. 우리나라 또한 지속적인 환경 개선 및 대기오염 저감을 위해 바이오매스 에너지 정책을 추진하고 있으며, 이에 따라 국내 발전량도 꾸준히 증가하고 있습니다.

바이오매스 에너지 원리와 장단점 및 미래전망

1. 바이오매스 에너지의 원리

바이오매스 에너지는 다음과 같은 원리로 에너지를 생산합니다.

 

1) 발효 공정 (Anaerobic digestion):

미생물을 활용하여 폐기물을 분해하는 과정에서 생산되는 메탄(Methane) 등의 가스를 수집하여 이를 바이오가스로 활용합니다. 이 과정에서 원료로 사용되는 농수산물 폐기물이나 가축 분뇨 등을 처리하며 동시에 CO2 감축 효과를 누릴 수 있습니다.

 

2) 연소 공정 (Direct combustion):

바이오매스 연료를 일정 온도까지 가열하여 연소시키고, 발생한 열기를 이용하여 물을 끓이고 증기를 발생시킵니다. 이 증기를 이용하여 발전기를 구동하고 전기 에너지를 생산하는 방식입니다. 목재, 곡물, 건조된 미생물 등이 연료로 사용됩니다.

 

3) 가스화 공정 (Gasification):

바이오매스를 부분 산소 충분하지 않은 오븐 내에서 불완전 연소시켜 합성가스(Syngas)를 생산하는 공정입니다. 이 합성가스는 탄화수소성(Hydrocarbon)으로 이루어진 연료 성분으로 구성되어 있으며, 이 가스를 열원으로 발전 시설에서 전기를 생산하거나, 화학 분야에서 화학 약품의 원료로 사용됩니다.

 

 

2. 바이오매스 에너지의 장단점

1) 장점

친환경:

연소 과정에서 발생한 이산화탄소가 식물에 의해 다시 흡수되어 온실가스 배출을 최소화할 수 있습니다. 이로 인해 기후 변화에 대응하고 환경 문제를 해결하는 데 기여할 수 있습니다.

 

신재생에너지 연계:

바이오매스 에너지는 풍력, 태양광, 지열 등 다른 신재생 에너지와 연계하여 에너지 믹스를 구축할 수 있어 에너지 안정성을 지킬 수 있습니다.

 

2) 단점

에너지 밀도:

바이오매스 에너지의 그램당 발열량이 화석 연료에 비해 낮아 실용적인 듯 보이지 않지만, 혁신적인 기술들을 통해 개선되어 가고 있습니다.

 

기술적 한계:

바이오매스 에너지 연구 시 여전히 도전 과제가 있으며 최적화된 기술 개발이 필요하다. 공정 효율, 원료 저장 및 운송 및 지속적 수급 능력 등의 부문에서 개선이 필요합니다.

 

 

3. 바이오매스 에너지의 미래 전망

1) 첨단 기술의 발전

당면한 문제점을 극복하고 높은 효율성을 달성하기 위해, 바이오매스 에너지 기술의 연구 및 개발이 활발해질 것입니다. 가스화, 발효, 연소 공정의 향상뿐만 아니라 바이오매스 원료의 활용과 전처리 과정의 효율성 증대, 만능바이오매스 원료 연구도 확산될 것으로 예측됩니다.

 

2) 신재생 에너지 발전 방식과의 통합 발전

바이오매스 에너지는 풍력, 태양광, 지열 등 다른 신재생 에너지와 연계를 통해 에너지 안정성 및 지속 가능성을 높일 수 있습니다. 이에 따라 에너지 믹스 구축과 신재생 에너지 비중의 증대에 이바지하게 될 것으로 기대됩니다.

 

마치며

바이오매스 에너지의 미래 가치와 도전 과제 바이오매스 에너지는 신재생 에너지 중 하나로서 환경 친화적이고 지속 가능한 장점을 가지고 있습니다. 미래에는 연구 및 개발, 신재생 에너지와의 통합 발전에 따라 더욱 효율적으로 에너지를 활용할 수 있게 될 전망입니다. 그러나 현재 시점에서는 기술 수준, 에너지 밀도, 원료 수급 등의 문제점이 남아 있습니다. 이를 해결하기 위한 미래적 조치로 계속 연구 개발을 추진하여 최적의 기술 및 공정을 도출해야 합니다. 또한 지속적이고 안정적인 원료 공급체계 및 원료 복합화를 고려할 것이 요구됩니다. 이를 통해 기술적 한계와 경제성 문제를 극복할 수 있으며, 바이오매스 에너지가 미래 에너지 전환의 핵심 요소로서의 가치를 더욱 강화하게 될 것입니다.