초임계유체를 이용한 바이오차의 발열량 개선에 관한 연구

Study on improving heating value of biochar using supercritical fluid

폐자원 에너지화 기술은 온실가스 감축과 탄소 중립을 위한 기술로 그 중요성이 더욱더 높아지고 있다. 고형연료화는 폐자원을 이용한 신재생 에너지 생산 기술로, 고형폐기물을 이용한 SRF 제조, 열분해 공정 등이 있다. 특히, 열분해 공정 중 열수가압탄화(Hydrothermal Carbonization)는 저온 고압의 반응 조건에서 반응이 이루어져 에너지 소비가 낮고, 원시료의 수분을 이용하기 때문에 수분 제거 등의 전처리 공정이 생략될 수 있다는 장점이 있다. HTC를 통해 생성된 고체 반응물을 바이오차라고 하며, 바이오차는 고체연료로 활용이 가능하여 주로 보조 연료로 활용되고 있다. 하지만, HTC 반용을 통하여 제조된 바이오차는 반옹 시간과 반응 온도가 충분하지 않을 경우 발열량 및 고정탄소 함량이 높지 않아 개선이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 바이오차의 발열량을 개선하기 위하여 초임계 이산화탄소를 이용하였다. 초임계 이산화탄소는 점성이 낮고 확산성이 높아 용매로서의 가치가 높으며, 식품, 제약 산업 공정 등 현대사회의 다양한 분야에서 사용되고 있다. 초임계 이산화탄소를 이용하여 제작된 바이오차의 고형연료로서의 가치를 파악하기 위하여 공업분석, 원소분석, 발열량 분석 등을 수행하였다.