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1. 바이오매스 에너지
1.1. 바이오매스 에너지의 정의
바이오매스 에너지(Bio-mass Energy)란 "생물체 에너지"를 총칭하며 세균, 효모, 곰팡이 등을 발효시켜 에탄올, 알코올 등을 만들어 기초화학 원료로 이용하거나 나무, 풀, 가축, 분뇨, 음식 쓰레기 등을 이용하여 각종 에너지원으로 사용하는 것을 말한다.
1.2. 바이오매스 에너지의 종류
1.2.1. 농산물과 그 부산물
곡식이나 과일, 채소 등을 지어서 먹거리를 마련하고 남는 것들로 볼짚, 보릿짚, 콩대, 옥수수대, 참깨줄기, 고추줄기 그리고 과수의 가지들은 훌륭한 연료가 된다. 또한, 왕겨 같은 것은 압축시켜 단단한 왕겨탄으로 만들면 음식점 같은 곳에서 갈비나 불고기를 구워 먹는데 쓰기도 한다. 몇 십년 전에는 참기름, 들기름, 콩기름 등은 밤을 밝히는 등잔불의 연료로도 쓰였지만 이것은 조금만 바꾸어주면 트럭과 같은 디젤자동차를 움직일 수 있는 바이오디젤이 된다.
1.2.2. 축산물과 그 부산물
축산물과 그 부산물은 바이오매스 에너지의 또 다른 중요한 원료이다. 소, 돼지, 염소, 닭, 오리 등의 가축들이 바이오매스에 해당하며, 이들은 우리에게 고기, 우유, 계란 등 다양한 식품을 제공한다.
과거에는 소기름(牛脂)과 돼지기름(豚脂)이 등잔불의 기름으로 사용되었다. 하지만 현재에는 대부분 튀김기름을 만드는데 사용되고 있다. 또한 가축의 배설물도 바이오매스에 포함되며, 이를 공기가 없는 환경에서 발효시키면 메탄가스와 이산화탄소가 생성된다. 메탄가스는 도시가스와 성분이 유사하므로 연료로 사용될 수 있다. 따라서 가축의 배설물을 메탄가스로 전환 처리하면 환경오염을 막고 연료도 얻을 수 있는 일석이조의 효과를 거둘 수 있다. 이처럼 축산물과 그 부산물은 바이오매스 에너지의 중요한 원천이 되고 있다."
1.2.3. 임산물과 그 부산물
임산물과 그 부산물은 옛날 우리 선조들이 온돌방을 데울 때 사용했던 나무와 그 부산물들이 대표적이다. 장작은 불길이 세고 오래 타기 때문에 가장 최고의 땔감이었다. 또한 나뭇잎이나 잔가지도 물을 끓이거나 밥을 짓는데 주로 사용되었다. 참나무 숯은 고기를 맛있게 굽는데 사용되었고, 학교에는 톱밥을 때는 난로가 있었다. 이처럼 숲에서 나는 이러한 임산물들은 바이오매스 에너지원으로 활용되어 왔다.
1.2.4. 도시쓰레기 및 산업쓰레기
도시쓰레기 및 산업쓰레기는 쓰레기 속에 정말 여러 가지 물건이 있지만 우리가 남겨서 버린 음식쓰레기와 종이, 나무 같은 바이오매스가 많이 들어 있다. 공장에서도 콩기름을 만들고 난 찌꺼기와 같은 바이오매스가 그냥 버려진다. 이것들을 바이오매스 폐기물이라 한다. 이것들을 그냥 버리면 썩으면서 강과 우물 그리고 우리가 호흡하는 공기를 더럽힌다. 이러한 바이오매스 폐기물도 바이오매스 에너지로 변환시키면 환경도 보호하고 연료도 얻을 수 있다.
2. 바이오매스 에너지의 원리 및 특징
2.1. 바이오매스 에너지의 원리
2.1.1. 직접 연소
직접 연소는 땔감 나무들을 컨베이어 시스템을 통해 2700℃에 이르는 거대한 소각로 보내어 산소를 풍부하고 지속적으로 공급함으로써 이루어진다. 이를 통해 바이오매스의 완전 연소가 이루어지며, 배기 가스가 거의 나오지 않아 환경 영향이 적다. 또한 소각로에서 나오는 재는 조림 지대에 뿌려 비료로 사용되므로, 자원 고갈 문제도 해결할 수 있다. 이러한 직접 연소 방식은 다른 발전 시스템에 비해 발전 단가가 낮아 경제성 측면에서도 장점이 있다. 따라서 직접 연소는 청정하고 효율적인 바이오매스 에너지 생산 방법으로 인정받고 있다.
2.1.2. 가스화
바이오매스는 기화되어 일...
