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Ru/Al₂O₃ 촉매를 이용한 바이오매스 타르 개질 특성
박영수(Yeongsu Park),김우현(Woohyun Kim),길상인(Taijin Min),윤진한(Jinhan Yun),민태진(Sangin Keel),노선아(Seonah Roh) 한국신재생에너지학회 2008 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.05
Biomass gasification is a promising technology for producing a fuel gas which is useful for power generation systems. In biomass gasification processes, tar formation often causes some problems such as pipeline plugging. Thus, proper tar treatment is necessary. So far, nickel (Ni)-based catalysts have been intensively studied for the catalytic tar removal. However, the deactivation of Ni-based catalysts takes place because of coke deposition and sintering of Ni metal particles. To overcome these problems, we have been using ruthenium (Ru)-based catalyst for tar removal. It is reported by Okada et al., that a Ru/Al2O3 catalyst is very effective for preventing the carbon deposition during the steam reforming of hydrocarbons(1-3). Also, this catalyst is more active than the Ni-based catalyst at a low steam to carbon ratio (S/C) (4). Benzene was used for the tar model compound because it is the main constituent of biomass tar (5) and also because it represents a stable aromatic structure apparent in tar formed in biomass gasification processes. The steam reforming process transforms hydrocarbons into gaseous mixtures constituted of carbon dioxide (co₂), carbon monoxide (CO), methane (CH4) and hydrogen (H2).
미활용 바이오매스 고형연료화 공정 개념 설계 및 경제성평가 연구
박종혁(Jonghyeok Park),안성율(Seongyool Ahn),박영수(YeongSu Park),성호진(Hojin Sung) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.2
기후변화로 인해 탄소 중립과 저탄소의 관심과 중요성이 대두되고 있다. 탄소 저감을 위한 대안 중 하나로 신재생에너지로, 생산 에너지 중 신재생에너지의 비중을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 다양한 연구를 통해 신재생에너지가 갖는 높은 에너지비용이 감소하고 있음에도 원자력, 석탄 및 LNG유래의 에너지 비용에 비하면 높은 실정이다. 현재 기술의 발전과 환경 비용 증가로 인해 독일, 일본, 미국 둥의 일부 선진국을 시작으로 그리드 패리티 (Grid Parity)가 달성되고 있다. 이에 반해 동남아시아 등의 개발도상국에서는 화석연료로부터 신재생에너지로의 전환에 현실적인 문제가 따른다. 이에 본 프로젝트는 동남아시아의 주요 산업인 농업으로부터 발생하는 폐 바이오매스의 고급 연료화 설비 구축 연구를 수행한다. 목표 설비의 현지 사업 타당성을 분석하기 위해 공정의 개념 설계와 경제성평가를 실시하였다. 고형연료화 공정은 반탄화 공정으로 선정하였으며, 이에 따른 개념 설계 및 H&MB 계산 결과를 활용하여 경제성평가와 비즈니스모델 개발을 수행하였다.
사이클론 desander의 inner-inlet 형상 변화에 의한 입자 제거 효율 변화 분석
안성율(Seongyool Ahn),박영수(Yeongsu Park),홍세윤(Seyoon Hong),박종혁(Jonghyeok Park),이명옥(Myungok Lee),성호진(Hojin Sung) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.2
온실 가스 문제는 전 세계적으로 해결해야 하는 숙제이며, 모든 국가에서 이를 규제하기 위한 움직임을 가져가고 있다. 하지만, 탄소 기반의 산업 체계가 구축된 현 시점에서 완전한 탈탄소 사회 사이를 연결할 수 있는 최소한의 온실가스를 배출하는 기술의 개 발 또한 필요하다. 자원의 고갈 문제를 겪었던 석유의 경우, 셰일 오일 기 술의 개발로 향후 에너지 페러다임의 전환까지 자원 고갈 문제를 해결할 수 있게 하였다. 본 연구에서는 셰일 오일 추출 과정에서 FWKO 앞단에서 고체 형상의 불순물을 제거하기 위한 Desander의 내부 유도에 inner-inlet을 추가함에 따라 입자 크기에 따른 분리 효율을 분석하기 위하여 FLUENT를 이용하여 전산 수치해석을 진행하였다. 전산 수치해석의 모델 검증을 위해서 기존 논문의 데이터를 이용하였으며, 주요 형상 변수에 따른 입자 제거 효율을 점검하였다.
성호진(Hojin Sung),박영수(Yeongsu Park),안성율(Seongyool Ahn),박종혁(Jonghyeok Park),홍세윤(Seyoon Hong) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.2
바이오차(biochar)는 2021년 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 6차 보고서에 공식적인 이산화탄소 제거 기술에 포함되면서 전 세계적으로 탄소 감축 수단으로 주목을 받고 있다. 바이이오차 기술은 상대적으로 비용이 저렴하고 토양의 질 이 좋아질 뿐만 아니라 이산화탄소 동의 온실가스 감축에 긍정적인 반면, 식량안보에는 부정적인 것으로 평가되고 있다. 이러한 우려를 해소하기 위해서는 작물이 아닌 미활용 바이오매스(EFB, 바가스, 왕겨, 축분, 음식물류폐기물 동)를 활용할 필요가 있다. 본 연구에서는 인도네시아에서 팜오일 생산 후 미활용 되고 있는 팜부산물(Empty Fruit Bunch)을 활용한 바이오차 비즈니스 모델에 대한 검토를 수행하였다. 검토된 인도네시아 바이오차 사업 규모는 EFB 500ton/day을 사용하여 바이오차 50ton/day를 생산하고 건설비는 약 120억원, 연간수입은 약 80억원으로 추정되었다. 간이 타당성분석 결과는 B/C가 2.61, 투자비 회수기간이 4. 50년으로 경제성 이 높은 것으로 확인됨에 따라 해외 탄소배출권 확보는 물론 수요가 많은 유럽 및 북미지역으로의 진출이 가능할 것으로 판단되었다.