[청정에너지공학] 바이오에너지의 기술력 탐구 고찰

소개글

[청정에너지공학] 바이오에너지의 기술력 탐구 고찰에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 원리
1) 화학반응식
2) 공정모형도

Ⅱ. 현황
1) 바이오디젤 산업의 현황
2) 증가하는 바이오디젤에 대한 관심
3) 한국에너지 신문

Ⅲ. 가능성
1) 장점
2) 단점 및 한계
3) 우리나라의 목표
4) 전세계의 바이오디젤 산업에 대한 투자

Ⅳ. 결론

본문내용

서 만들어지는 에탄올은 화석 연료 사용량이 최종 제품의 단지 10% 또는 그 이하를 차
함
- 또한 원료 생산시 발생되는 온실가스 배출량은 농업 관행, 토양 형태에 따라 크게 달라지는 반면, 사탕수수
에탄올과 바이오 디젤 보다 곡물과 사탕무 에탄올의 온실가스 절감량이 적다.
3) 우리나라의 목표
▶ 활성화 되고 있는 바이오에너지 산업 우리나라에 보급 중인 바이오에너지는 바이오가스 및 LFG에 의한 열·발전, 고형 바이오연료(성형탄, 우드칩)의 연소에 의한 열·발전, 수송용 연료(바이오디젤) 등이 주류를 이루고 있다.
2012년 기준으로 약 133만 4724toe가 보급되었는데, 바이오가스가 10만 7430toe, 매립지가스가 11만 6073toe, 바이오디젤이 35만 9916toe, 우드칩이 16만 4542toe, 성형탄이 2만 3857toe, 임산연료가 5만 6481toe, 목재펠릿이 12만 55toe, 폐목재가 14만 874toe, 흑액이 22만 8337toe, 하수슬러지 고형연료가 1만 7159toe를 차지한다.
현재는 약 15% 수준이지만 제3차 신·재생에너지 보급 기본 계획에서는 바이오에너지의 보급량을 2030년까지 전체 신·재생에너지 보급량 중 31.4% 수준으로 증가시킬 계획을 세우고 있다.
국내 바이오에너지 분야의 기업 수는 2007년 19개에서 2011년 48개까지 성장하였다가, 2012년에는 46개로 집계되었다. 이 중 바이오디젤 분야가 8개사, 바이오가스 분야가 10개사, 바이오펠릿 분야가 27개사, 그리고 바이오에탄올 분야가 1개사로 나타났으며, 전통적인 화학기업 및 플랜트 기업이 사업에 참여하면서 바이오디젤과 바이오가스가 사업을 주도·견인하고 있는 상황이다.
국내 바이오에너지 분야의 매출액은 2007년 1360억 원에서 2012년 8130억 원으로 약 5.9배 증가하였다. 이 중 바이오디젤이 정부 정책에 의한 정유사들의 바이오연료 혼소 사용에 따라 가장 큰 비중으로 매출을 올려 전체 매출의 87%를 차지하고 있으며, 바이오가스가 9%, 바이오펠릿이 4%를 차지하고 있다.
4) 전세계의 바이오디젤 산업에 대한 투자
▶ 바이오 연료 생산 비용과 정부 지원 정책
- 생산 국가, 작물 종류, 경작 방법, 에너지 전환 기술, 바이오연료 종류에 따라 바이오 연료의 생산비용은
상당한 차이가 있다.
- OECD 국가들은 바이오 연료 생산에 연간 130~150억불(US$)의 보조를 하고 있다.(OECD/ITF 2007).
- 브라질만이 현재 경제성이 있게 작물로부터 바이오 연료를 생산하는 국가이나, 브라질도 보조를 하고 있다.
- 유류 소비세(exercise tax) 면제, 바이오 연료 생산자에게는 수익(revenues)에 대한 사회세(social tax)를 면제하여,
이를 합할 경우 2006년 기준 연간 10억불에 달한다. 또한 수년간 혼합 요건(blending requirement)을
시행중이다.
- 바이오 연료 생산은 날씨가 온화하고 투자비가 낮은 중진국(less developed countries)에서는
경제적으로 타당해 보이나, 현재까지 이들 국가에서 획기적인 생산은 없었다.
- 바이오 에탄올, 바이오 디젤, 2세대 연료의 생산비용을 살펴보면, 바이오 에탄올을 사탕수수에서 생산할 경우,
가솔린 등가량(GE, gasoline equivalent) 기준 1리터당 0.35~0.50 달러(USD)이며 곡물이나 사탕무에서 생산된
에탄올은 0.45 달러에서 1달러를 초과하는 수준이다. 참고로 에탄올은 가솔린의 에너지 함량의 1/3 수준에
불과하다.
-바이오 디젤은 가장 싼 것이 동물 지방(fats)에서 생산된 것으로 생산비는 디젤 등가량(DE, diesel equivalent)
기준 1리터당 0.40~0.55 달러 수준이며식물성 기름에서 생산된 바이오 디젤의 경우, 리터당 약 0.70~ 1.00
달러 수준이다.
- 식물의 리그노 셀룰로우스 물질에서 생산된 에탄올, 합성 에탄올 같은 제2세대 생산 기술을 이용한
바이오 디젤의 생산비용은 리터(GE, DE)당 0.80~1.10 달러 수준을 보인다. 이에 반해 가솔린과
디젤의 세전 가격(pre-tax price)은 리터당 0.35 달러와 0.60 달러로서, 배럴당 원유가 60 달러일 경우
OECD 국가에서 농작물에서 바이오 연료 생산에 수지를 맞추기 위해서는 리터당(GE, DE당) 0.15~0.55
달러의 공공지원이 필요하다.
- 최근 원유 가격이 배럴당 90달러 수준으로 올라 가솔린과 디젤 세전 가격도 리터당 0.70 달러 수준으로
올랐으며, 동시에 곡물 가격도 급격히 올라서 바이오 연료의 경제성도 근본적으로 크게 변화되지는 않았다.
- 바이오 연료 생산 촉진을 위한 정부 정책으로 널리 쓰이는 것이 세액 공제(tax credit),
세금 감면(concession), 수입 할당(quota), 관세(tariff)와 같은 재정적인 인센티브이다. 또한 바이오
연료 사용 장려를 위하여 화석연료와 함께 바이오 연료의 일정 혼합 요건 규정도 자주 사용되며,
이런 조치들은 바이오 연료 공급 사슬의 모든 과정에 실질적으로 영향을 주는 다양한 조치를 포함하는
것으로 광범위한 지원을 의미한다.
Ⅳ. 결론
- 환경 친화성으로 탄소 배출량과 유해가스 배출량을 줄일 수 있다.
발화점이 높아 비교적 안전하다.
전세계 어디서나 개발 가능하며 적은 자본으로 기술개발이 가능하다.
바이오디젤의 생산공정은 기존 석유회사의 지방산분해공정과 유사
실체가 있어 수송 및 보관이 유리하다.
- 미생물 분해 가능성 및 동절기 유동성 감소로 인한 장기간 사용이 어렵다.
에너지 효율이 낮다.
전세계적인 추세로 바이오디젤에 관한 관심 및 지원이 증가하고 있다. 석유연료의 고갈이 2050년으로 예정되어 있는 만큼 새로운 대체에너지의 개발이 필요하다. 바이오디젤 에너지는 환경조건만 맞으면 저비용으로 기술개발이 가능하며 수송 및 보관이 용이하다. 또한 환경친화적인 장점이 있다. 다만 미생물 및 기후조건 변화로 에너지의 변질이 우려되고, 에너지 효율이 낮은 단점이 있다. 이를 개선하면 미래 대체에너지로 큰 가능성을 가지고 있다고 전망된다.

키워드

바이오에너지 기술력