바이오 연료와 수소생산-엄환섭

[사무국]

엄 환 섭

한국시니어과학기술인협회 수학‧물리‧천문분과 연구위원

광운대학교 전자바이오물리학과 연구교수,

한국과학기술한림원 회원

초록

  오늘의 대 주제는 지구 온난화와 탄소 중립(Carbon Neutral)이다. 그래서 우리 삶 공간 내에서 탄소 동화작용(광합성)으로 합성된 바이오 연료(Bio-Energy)가 유기성 생활 폐기물을 포함한 다양한 형태로 분포되어 있으며 양 또한 화석연료에 버금가는 것을 소개한다. 바이오 연료 및 종류를 구체적으로 기술하고 특히 우리 생활 환경을 심각하게 오염하는 음식물쓰레기를 처리하여 수소를 발생하는 것을 분석한다. 음식물쓰레기에서 추출한 Oil은 이산화탄소 배출권이 허용되며 여기서 발생한 수소는 가장 청정한 에너지다, 따라서 이러한 개발은 일석삼조(一石三鳥)의 효과가 있다. 수소 차의 수소 충전소를 목표로 할 때, 수증기 플라즈마-바이오 오일 개질로 시간당 300루베의 수소를 생산하는 장비는 대당 14억 5천만 원이 될 것이며 이 장비의 High Value(물 엔탈피 –285.8kJ/mole) 에너지 효율은 84%로 추산된다. 바이오 오일에서 수소 1kg이 발생하면 지구온난화지수 관점에서 CO2 20kg이 감소하는 효과가 있다. 바이오 오일 1kg 값 300원 전기 1kWh에 100원 그리고 수소생산 장비값 인건비 등을 포함한 수소 1kg 생산가는 3,120원으로 산출된다. 수소 생산가는 바이오 오일값에 민감하다. 현대 수소 차 Nexo 연비는 96.2km/H2kg이며 바이오 오일 27.7kg 개질로 생산된 수소로 Nexo가 615km를 주행할 수 있다. 2050년 탄소 중립이라는 대명제하에서 휘발유나 디젤과 같은 화석연료로 운행하는 차는 퇴출당하고 친환경 차들이 대세가 되는데 이런 친환경 차들의 탄소 배출량 감소를 구체적으로 추정해 본다. 

키워드: 바이오 연료 (Bio-Energy), 수증기 플라즈마 토치, 플라즈마-바이오 오일 수소생산, 지구온난화, 팜유, 폐플라스틱유, 유기성 폐기물, 음식물쓰레기

611-바이오 연료와 수소생산(엄환섭).pdf

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