바이오연료에 대해서

바이오연료

바이오연료란?

바이오 연료는 화석 연료 (석유와 같은) 형성 과정에서 매우 느린 지질 학적 과정을 통해 생산되는 연료가 아니라 현대 공정에서 바이오 매스에서 생산되는 연료입니다. 바이오 매스는 기술적으로 직접 연료로 사용될 수 있기 때문에 일부 사람들은 바이오 매스와 바이오 연료라는 용어를 같은 의미로 사용할 수 있습니다. 그런데 많은 경우에 바이오 매스라는 용어는 단순히 연료를 만드는 데 사용되는 생물학적 원료 또는 토 피나 연탄과 같은 열화학적으로 변형된 고체 최종 제품을 지칭합니다. 바이오 연료라는 용어는 일반적으로 운송에 사용되는 액체 또는 기체 연료를 위해 예약되어 있습니다. 미국 에너지 정보국 (EIA) 은이 명명 규칙을 따릅니다. 바이오 연료를 생산하는 데 사용되는 바이오 매스가 빠르게 재생될 수 있다면 일반적으로 연료는 재생 가능 에너지원으로 간주합니다.

 

바이오 연료는 식물 (에너지 작물) 또는 농업, 상업, 가정 또는 산업 폐기물 (폐기물이 생물학적 기원인 경우)에서 만들 수 있습니다. 일반적으로 재생 가능한 바이오 연료는 광합성을 통해 식물이나 미세 조류에서 생성되는 탄소와 같은 현대적인 탄소 고정을 포함합니다.

 

일부 사람들은 모든 바이오 매스 작물이 탄소를 어느 정도 격리하기 때문에 바이오 연료가 탄소 중립적 일 수 있다고 생각합니다. 기본적으로 모든 작물은 이산화탄소를 육상 순환에서 뿌리와 주변 토양의 지하 저장소로 이동시킵니다. . 이동. 예를 들어, McCarmont 등은 Miscanthus x giganteus 에너지 작물 아래 토양의 지하 탄소 저장량이 헥타르 당 0.42 ~ 3.8톤이며, 평균 축적률은 1.84톤 (연간 0.74톤)으로 총 연간 수확량을 설명합니다.

 

그러나 정의에 따르면, 바이오 연료가 탄소 중립적이라는 단순한 제안은 특정 바이오 연료 프로젝트는 탄소 중립적이라는 것입니다. 보상해야 할 것이 아니라 미묘한 인용문으로 대체되었습니다. 여기에는 직접 또는 간접 토지 사용 변화 때문인 배출이 포함됩니다. 이러한 요구를 고려할 때 많은 1세대 바이오 연료 프로젝트는 탄소 중립이 아닙니다. 일부 화석 기반 대안보다 일부는 총 온실가스 배출량이 더 높습니다.

 

탄소 중립 또는 음성, 특히 다년생 작물도 있습니다. 격리된 탄소의 양과 방출된 온실가스 (GHB)의 양은 바이오 연료 프로젝트의 전체 온실가스 수명주기 비용이 정확한지, 중립적인지 또는 부정적인지를 결정합니다. 총 지상 배출량이 지상에 보충된 총 수명주기 온실가스 배출량보다 많으면 탄소 수명주기가 가능합니다. 즉, 탄소 중립을 달성하기 위해서는 크고 작은 배출이 있어야 합니다.

 

따라서 고수익 에너지 작물은 탄소 중립을 위한 최상의 후보입니다. 오른쪽 그림은 CO2 값이 음수인 두 Miscanthus x giganteus의 경로를 보여줍니다. 이것은 메가 줄당 변환된 CO2의 양입니다. 노란색 그래프는 평균값을 나타냅니다. 또한, 킬레이트 화에 가장 적합한 토양은 탄소 함량이 낮은 토양이므로 킬레이트 화의 성공 여부는 식재 위치에 달려 있습니다. 그래프에 표시된 다양한 결과는 이 사실을 강조합니다. 영국에서는 수확량이 감소하고 이미 많은 양의 탄소가 포함된 토양 (기존 산림지)으로 인해 킬레이트 화가 영국과 웨일스의 대부분 농지에서 성공할 것으로 예상하며 스코틀랜드 일부 지역에서는 실패할 것으로 예상합니다. 이미 탄소가 풍부한 토양에는 이탄 지대 또는 성숙한 숲이 포함됩니다. 초원은 또한 탄소가 풍부한 지역이므로 Milder와 다른 사람들은 영국에서 가장 성공적인 탄소 격리 활동이 개선된 초원에서 수행되고 있다고 믿습니다. 아래 그림은 관련 수명주기 온실가스 배출량을 수정하는 데 필요한 예상 양을 보여줍니다. 양이 많을수록 이산화탄소는 더 음수입니다.

 

바이오 연료에는 바이오 에탄올과 바이오 디젤의 두 가지 유형이 있습니다.

 

바이오 에탄올은 발효로 생산되는 알코올로, 대부분 설탕이나 옥수수, 사탕수수, 소나무와 같은 전분 작물로 만든 탄수화물로 만들어집니다. 셀룰로스 기반 바이오 매스는 나무와 풀과 같은 비 식량 공급원에서 파생되며 에탄올 생산을 위한 원료로도 개발되고 있습니다. 에탄올은 순수한 형태 (E100)로 차량 연료로 사용할 수 있지만, 일반적으로 옥탄가를 높이고 차량 배기가스를 개선하기 위해 가솔린 첨가제로 사용됩니다. 바이오 에탄올은 미국과 브라질에서 널리 사용됩니다.

 

바이오 디젤은 에스테르 교환 반응을 통해 지방과 기름에서 생산되며 유럽에서 가장 일반적인 바이오 연료입니다. 순수한 형태 (B100)로 차량용 연료로 사용할 수 있지만, 일반적으로 디젤 차량의 미립자, 일산화탄소 및 탄화수소 함량을 줄이기 위해 디젤 연료 첨가제로 사용됩니다.