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학술저널

탄화 반응기별 Biochar 생성 및 Biochar 가스화 특성

최근 2050 탄소중립 에 따른 친환경에너지로의 전환이 강조되면서 바이오매스 에너지에 대 한 기술개발과 연구가 이어지고 있다. 농업 활동의 잔여물은 농업부산물은 재생성이 높고 지속적 인 생산이 가능하기 때문에 기존의 에너지원을 대체할 바이오매스 에너지원으로 주목 받고 있다. 농업부산물 중 하나인 버섯 폐배지는 대부분 비료나 토양 개량에 이용되고 있으며 발생량이 높은 비율을 차지하고 있기 때 문에 좋은 에너지원으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서 는 버섯폐배지를 이용하여 탄화 반응을 진행한 후 생성된 Biochar의 가스화 실험을 진행하였으며 생성된 합성 가스의 특성을 파악 및 비교하였다. 가스화(Gasification)는 바이오매스의 에너지 전환기술 중 하나로 가스화 시 CO, H2, CH4 동이 포함된 합성 가스를 얻을 수 있다. 바이오매스는 에너지 밀도가 낮고 흡습성 이 커 수분에 취약하다는 단점 이 있기 때문에 전처리 공정을 거쳐야 한다. 이러한 바이오매스의 단점을 보완하기 위해 열화학적 공정을 되는데 대표적인 예로는 탄화 공정 이 있다. 탄화 공정을 거치면 발열량이 향상되고 Biochar가 소수성으로 전환되기 때문에 바이 오매 스의 단점을 보완할 수가 있다. 본 연구에서 진행한 탄화 반응은 탄화 (Carbonization), 수열탄화 (Hydrothermal Carbonization), Microwave로 200~250°C 에서 생성된 Biochar를 가스화 실험에 이 용하였다. 가스화 실험의 경우 800, 1000°C 에서 30분간 반응을 진행하였으며 테들러 백을 이용하여 가스를 포집한 후 가스의 조성을 파악하기 위해 가스크로마토그래피를 분석올 진행하고 조성을 파악 및 비교하였다.

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