재생 될 수있는 원료에서 나오는 다양한 유형의 바이오 연료가 있습니다. 오늘 우리는 셀룰로오스 바이오 연료. 이러한 유형의 연료는 빠르게 성장하는 농업 잔류 물, 목재 및 잔디에서 비롯되며 제트 연료를 포함한 다양한 바이오 연료로 변환 될 수 있습니다.
이 기사에서는 셀룰로오스 바이오 연료가 무엇이며 어떤 특성을 가지고 있는지 설명 할 것입니다.
셀룰로스 바이오 연료 란?
오늘날의 사회에서 우리는 석유 권에서 벗어나야한다는 것이 분명해야합니다. 이 화석 연료에 대한 의존은 국가, 경제 또는 환경 안보에 견딜 수없는 위험을 초래합니다. 그러나 현재의 경제 모델은 이들의 사용을 멈추지 않습니다. 화석 연료. 재생 가능 에너지의 새로운 원천을 찾기 위해서는 대기 중으로 온실 가스를 배출하는 주요 원천이기 때문에 전 세계 차량을 추진할 수있는 새로운 에이전트를 발견해야합니다.
식물성이거나 지금까지 있었던 모든 것에서 바이오 연료를 실질적으로 증류 할 수 있습니다. XNUMX 세대는 식용 바이오 매스 (주로 옥수수와 대두, 사탕 수수, 비트 등)에서 비롯됩니다. 바이오 연료를 추출하는 데 필요한 기술이 우세하기 때문에 잠재적 인 바이오 연료의 숲에서 가장 가까운 과일입니다.
그것은 말해야합니다 이러한 바이오 연료는 시간이 지남에 따라 내구성있는 솔루션이 아닙니다. 기존의 경작지가 필요하며 대부분의 선진국에서 필요한 모든 액체 연료의 10 %를 충당하기 위해 바이오 연료 만 생산할 수 있습니다. 더 큰 농작물을 요구함으로써 가축 사료는 더 비싸고 일부 식품의 가격에 영향을 미칩니다. XNUMX 세대 바이오 연료에 포함 된 총 배출량을 고려하면 우리가 원하는만큼 환경에 유익하지 않습니다.
온실 가스 배출량 균형
흡수와 생성 사이의 대기 중으로의 온실 가스 균형의 이러한 단점은 셀룰로스 물질에서 파생 된 XNUMX 세대 바이오 연료를 사용하여 완화 될 수 있습니다. 이러한 셀룰로오스 소재는 다음과 같습니다. 톱밥 및 건설 잔류 물과 같은 목재 잔류 물, 옥수수 줄기 및 밀짚과 같은 농업용 잔류 물. 우리는 또한 에너지 작물, 즉 빠르게 성장하고 가스에 물질이 있거나 바이오 연료 생산을 위해 특별히 심은 식물을 찾습니다.
이러한 에너지 작물의 주요 장점은 생산 과정에서 비용이 거의 들지 않는다는 것입니다. 풍부하고 식량 생산에 영향을 미치지 않으므로 고려해야 할 매우 중요합니다. 대부분의 에너지 작물은 농업에 사용되지 않는 한계 토지에서 재배 할 수 있습니다. 이러한 짧은 회전 재생 가능한 버드 나무 작물 중 일부는 자라면서 토양의 오염을 제거 할 수 있습니다.
셀룰로오스 바이오 연료 생산
연료 생산을 위해 막대한 양의 바이오 매스를 지속적으로 수확 할 수 있습니다. 적어도 미국에서는 인간 소비, 가축 및 수출에 사용할 수있는 바이오 매스를 줄이지 않고도 연간 1.200 억 톤 이상의 건식 셀룰로오스 바이오 매스를 생산할 수 있음을 확인하는 일부 연구가 있습니다. 이것으로 연간 400.000 억 리터 이상의 바이오 연료를 얻을 수 있습니다. 이 금액은 미국에서 현재 연간 휘발유 및 경유 소비량의 절반에 해당합니다.
이렇게 생성 된 바이오 매스는 모든 유형의 바이오 연료로 전환 될 수 있습니다. 에탄올, 일반 가솔린, 디젤 및 심지어 제트 연료. 발효 된 옥수수 알맹이는 기증 된 셀룰로오스 줄기보다 분해하기가 훨씬 쉽지만 최근에는 많은 진전이있었습니다. 화학 엔지니어는 원자 수준에서 반응을 제어 할 수있는 구조를 구축하는 데 사용할 수있는 강력한 양자 화학 컴퓨터 모델을 보유하고 있습니다. 이러한 조사는 곧 변환 기술을 정유 분야로 확장하기위한 것입니다. 셀룰로오스 연료의 시대가 이제 우리 손에 있습니다.
결국 셀룰로오스의 자연스러운 목적은 식물의 구조를 형성하는 것입니다. 이 구조는 생물학적 붕괴에 강하게 저항하는 수직 성장을 지원하는 잠긴 분자의 단단한 스캐 폴드로 구성됩니다. 셀룰로오스가 포함하는 에너지를 방출하여 진화에 의해 생성 된 분자 매듭을 풀기 위해.
셀룰로스 바이오 매스를 통한 발전 과정
이 과정은 고체 바이오 매스를 더 작은 분자로 분해하는 것으로 시작됩니다. 이 분자는 연료를 갖도록 더 정제됩니다. 방법은 일반적으로 온도에 따라 분류됩니다. 다음과 같은 방법이 있습니다.
- 저온 방법 : 이 방법은 50도에서 200도 사이의 온도에서 작동하며 에탄올 및 기타 연료로 발효 할 수있는 설탕을 생산합니다. 이것은 옥수수와 사탕 수수 작물에 사용되는 현재 치료법과 거의 같은 방식으로 발생합니다.
- 고온 방법 : 이 방법은 300 ~ 600도 사이의 온도에서 작동하며 가솔린 또는 디젤을 생산하기 위해 정제 할 수있는 바이오 오일을 얻습니다.
- 초고온 방법 : 이 방법은 700도 이상의 온도에서 작동합니다. 이 작업에서 액체 연료로 변환 될 수있는 가스가 생성됩니다.
현재로서는 가장 낮은 비용으로 액체 연료로부터 저장된 에너지의 최대량을 변환하는 방법이 무엇인지 알 수 없습니다. 다른 셀룰로오스 바이오 매스 물질에 대해 다른 경로를 따라야 할 수 있습니다. 치료 높은 온도는 숲에 최적 일 수 있고 낮은 온도는 잔디에 가장 적합 할 수 있습니다.. 그것은 모두 바이오 연료를 생성하기 위해 줄여야하는 물질의 양에 달려 있습니다.
요약하면 셀룰로오스는 탄소, 산소 및 수소 원자로 구성됩니다. 가솔린은 탄소와 수소로 구성되어 있습니다. 셀룰로스를 바이오 연료로 전환하는 과정은 셀룰로스에서 산소를 제거하여 탄소와 수소 만 포함하는 고 에너지 밀도 분자를 얻는 것입니다.
이 정보를 통해 셀룰로오스 바이오 연료에 대해 더 많이 알 수 있기를 바랍니다.