바이오 에너지의 기능과 관점

소개글

바이오 에너지의 기능과 관점 에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 바이오에너지(Bio-Energy)
2. 주요국의 바이오에너지 현황과 정책
3. 바이오 디젤의 정의 및 제조 기술

본문내용

있다.
바이오에너지의 원료가 되는 곡물, 옥수수나 콩 등을 비싼 가격으로 외국에서 수입해 와야 하는 국내 구조상 국제 곡물 가격에 의해 산업의 경쟁력이 크게 흔들리고, 바이오 에너지 산업을 위한 물류 인프라 또한 확충되지 않아있다. 이러한 낮은 경제성은 산업투자를 저해하게 만들고, 투자를 받지 못한 산업은 경제성이 더욱 악화되는 산업적 악순환의 고리 속에 바이오 연료 산업은 빠져 있는 실태이다. 그리고 이러한 악순환의 고리를 끊기 위해서 정부는 타국의 정책적 지원을 모델삼아 강력한 정책과 직접적 경제적 지원을 하여야 할 것이다.
Fig. 14 신재생 에너지 개발 지연의 악순환.
또한, 이러한 정부의 지원은 중장기적인 계획 아래 기술개발, 생산 및 보급 안정성 확보, 품질 개선, 소비자 보호, 시장 개척, 공공기관의 우선 참여 등이 하나의 일관적이고 체계적인 시스템 하에서 움직일 수 있도록 제도와 기관을 정비하여야 할 것이다. Table 8 바이오에너지 보급 현황
단위 : toe
구 분
2000
2001
2002
2003
2004
2005
메탄가스
39,239
40,446
40,446
47,984
46,949
43,782
성형탄
42,765
42,011
47,596
43,319
33,999
32,298
매림지가스(가스)
-
-
17,695
25,048
36,732
32,399
매립지가스(열)
-
-
10,208
13,020
11,858
10,229
바이오디젤
-
-
845
1,697
5,428
13,401
임산연료
-
-
-
-
-
49,166
합 계
82,004
82,457
116,790
131,068
134,966
181,275
자료 : 에너지관리공단.“국내 신재생 에너지 통계”.2006
바이오에너지원별 이용현황은 바이오매스 에너지인 임산연료와 메탄가스가 가장 많고, 바이오디젤이 가장적다. 아직 국내에서는 바이오에탄올 생산은 이루어지지 않고 있으며 브라질 등에서 수입을 통해 조달하고 있다.
Talbe 9 국내 바이오디젤 생산업체 현황
생산업체
연간생산능력
(공장소재)
비 고
가야에너지
20만 톤
(경기도 평택)
-연산 30~40만톤 규모의 제 2공장 건설중
-플랜트 설계특허 보유(대두유 연속반응공정 기술개발)
-2006년 작물연구원 목포시험장과 유채꽃 종자 개발
협력 협정 체결
에코에너텍
3만3천톤
(전북 정읍)
-연산 6만6천톤 규모의 생산설비 준공(평택)
-말레이지아 팜 오일위원회와 기술제휴
BDK
3만 5천톤
(전북 정읍)
-2007년 7월 연산 10만톤급 공장 증설완료
무등바이오에너지
3만 9천 톤
(전남 나주)
-주로 폐식용유 이용, 대두유, 유채유도 이용
단석산업
6만톤
(경기도 시흥)
-2006년 독일Westfalia 바이오플랜트 도입
-2007년 3월 바이오디젤 시생산
3M안전개발
4만5천톤
(충북 제천)
-연산 10만톤급 규모의 제2공장 건설중(충북 충주)
-2005년 러시아 연해주 농장과 대두 및 유채재배 가공,
판매 등에 관한 MOU체결
-중국 유지작물 재배 및 생산공장 건설 협의 진행 중
B＆D 에너지
7만톤
(전남 순천)
-연산 10만톤급 규모의 제2공장 건설 중
-2006년 영광군과 협약 체결
-2006년 라오스 KOLAO(주)와 바이오디젤 생산 및
원료공급에 관한 MOA, MOU체결
에코솔루션
20만톤
-2005년 말레이시아 국영 괌 오일 기반공사와 MOU 체결
말레이시아에 30만톤 규모 설비 건설 중
KCI
생산준비중
-2005,4월 1만여 평 유채종묘용 농지구입(충남 당진)
-연산 1만 톤의 공장 설립 계획
카프코씨앤아이
7만톤
(전북 군산)
-연산 13만톤 규모의 공장 증설계획 발표
자료 : 한국농촌경제연구원, “농업전망” 2007
바이오디젤은 2002년 바이오디젤 시범사업을 통해 생산, 보급되기 시작하여 최근 여러 민간업체들이 생산중이거나 생산을 준비 중에 있다. 이들 생산업체의 생산능력이 총 70만 톤을 상회하나 연간 소비량은 이에 훨씬 미치지 못하고 있다. 바이오에너지 산업의 활성화를 위해서는 수요의 확대가 가장 시급한 과제이다.
3. 바이오 디젤의 정의 및 제조 기술
3-1. 바이오 디젤의 정의와 역사
바이오 디젤(Bio Diesel)이란, 식물이나 동물에 있는 지방성분을 경유와 비슷한 물성을 갖도록 가공하여 경유를 대체하거나 경유에 혼합하여 디젤엔진에 사용할 수 있도록 만든 대체에너지이다.
Fig. 15 바이오디젤의 분자구조.
일반적으로 식물성유지(쌀겨, 폐식용유, 대두유, 유채유 등)와 알코올을 반응시켜 만든 지방산 메틸 에스테르(Fatty Acid Methyl Ester : FAME)를 말하며 순도가 95%이상인 것이다.
경유에 섞어서 사용할 수도 있고 100% 바이오디젤 만으로 사용할 수 있는데, 경유 95%에 5%의 바이오디젤을 섞은 것을 BD5 라고 부르며 바이오디젤이 20% 포함된 것은 BD20 이라고 한다.
바이오 디젤의 역사는 디젤 엔진의 역사만큼이나 깊다. 1985년 독일의 기술자 루돌프 디젤(Rudolf Diesel)이 처음으로 디젤 엔진을 발표할 당시, 그는 땅콩 기름을 에너지원으로 사용하였었다. 실제로 지금도 사용하고 있는 디젤유는 바이오디젤과 그 성상이 거의 같다.
3-2. 바이오 디젤의 제조 기술
바이오디젤을 상업적 규모로 생산하는 방법으로는 주로 전이에스테르화 공정이 사용되고 있으며, 식물성 유지와 동물성 지방을 알칼리 촉매, 산 촉매 또는 효소 촉매 존재 하에서 메탄올로 전이 에스테르화하여 지방산 메틸에스테르와 글리세린을 얻고, 생성된 글리세린을 원심 분리하여 고순도의 지방산 메틸에스테르를 얻는 방법이다. 전이에스테르화공정을 간략히 그림으로 나타내면 아래 그림과 같다.
Fig. 16 바이오디젤의 제조 공정.
여기에서 사용되는 알칼리 촉매로는 Sodium Hydroxide와 Potassium Hydroxide가 있으며, 부산물의 분리와 처리가 용이한 Potassium hydroxide가 더 경제적으로 평가된다. 그러나 수분과 유리 지방산의 함량이 높은 유지를 사용할 경우에는 알칼리 촉매가 유리 지방산과 금속염을 형성하여 메톡시 이온이 불활성화 되므로 황산과 같은 산 촉매를 사용해야 한다.

키워드

바이오 에너지의 기능과 관점 ,   바이오 에너지의 기능과 관점