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금호·GS 국내리더로 부상… 바이오매스(Biomass)가 동식물 추출 유기물을 에너지원으로 이용할 수 있다는 점에서 각광받고 있다.가장 많이 이용되고 있는 탄화수소계 석유자원은 원유, 석유가스, 가연성 천연가스 및 석탄 등으로 생산제품 대부분이 유기물이어서 바이오매스와는 구별되고 있다. 바이오매스는 재생가능(Renewable)하고 탄소중립성(Carbon Neutral)의 2가지 장점을 모두 보유하고 있다. 반면, 석유자원은 재생가능성이 낮고 탄소중립성을 인정받을 수 없어 바이오매스 분류에서 제외되고 있다. 최근에는 세계적인 에너지 수요 증가와 원유 등 에너지 가격 급등으로 에너지 공급의 다양화가 중요한 과제로 대두되면서 연료로써 바이오매스 이용이 주목되고 있고 많은 국가에서 도입을 서두르고 있다. 특히, 순환형 산업사회 구축에 대한 사회적 요구가 높아지면서 환경부하 감축을 지향하는 바이오매스 연료 도입이 촉구되고 있다. 바이오매스는 고체, 액체, 가스화한 기체 중 어떤 상태를 이용하는가에 따라 취급 난이도가 달라지며, 용도도 대규모 수요처인 자동차용 바이오매스 연료부터 소규모인 가정용 목탄까지 다양하게 나타나고 있다. 최근 들어서는 경유 대체 바이오연료(BDF) 및 휘발유 대체 에탄올(Ethanol)의 보급 확대가 주목되는 가운데 브라질을 비롯한 미국, 유럽 등에서는 바이오매스 연료 도입을 본격적으로 추진하고 있다. 바이오에탄올, 이용 장단점 파악 필수 바이오매스는 목질계 자원을 직접 연소시키거나 열화학 반응을 이용해 가스화 혹은 액화, 그리고 생물화학적으로 변환한 후 발효시켜 에너지로 이용하고 있다. 또 착유, 착즙한 후 에스테르화해 연료용으로 이용하기도 한다. 바이오매스 연료는 원칙적으로 유황, 방향족을 포함하지 않기 때문에 휘발유 혹은 경유에 첨가함으로써 환경부하를 저감시키는 효과가 있다. 따라서 EU(유럽연합)를 중심으로 방향족 규제가 강화되면서 고 옥탄가 기본소재인 바이오매스 연료 수요가 늘어나고 있다. 그러나 에탄올에는 증기압(Vapor Pressure)을 상승시키는 효과(6-7kPa)가 있어 증기압 규정치에 적합하도록 조정해야 하며, 항상 에탄올 혼합비율을 파악하고 있어야 하는 번거로움이 있다. 에탄올은 옥탄가를 상승시키는 한편, 함산소화합물이기 때문에 기존 자동차에 이용하면 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC) 배출량이 감소하고 질소산화물(NOx)은 증가한다. 따라서 바이오에탄올 도입 초기에는 이산화탄소(CO2) 배출량을 억제하는 장점이 부각되고 있지만 앞으로 바이오에탄올을 대량 이용하게 되면 전체적인 영향에 대한 재검토가 필요한 것으로 지적되고 있다. 또 에탄올은 물과의 친화성이 높아 물이 섞이면 상분리가 발생해 엔진에 영향을 주기 때문에 철저한 수분관리가 필요하다. 다만, 휘발유 탱크는 원래 물이 혼합되지 않도록 설계돼 수분혼합으로 문제가 발생한 사례는 적으며, 이미 바이오에탄올을 이용하고 있는 미국에서도 1970년 이후 상분리된 연료에 물을 잘못 급유한 사례는 1건에 불과했다. 표, 그래프 | 바이오매스 에너지의 분류 | <화학저널 2010/6/14> |
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