풍력 에너지

장점 풍력은 대기오염이 없으며 위험 폐기물도 배출하지 않는다. 풍력 에너지는 발전, 배터리를 충전,  곡식을 분쇄하는 것과 같은 실용적인 목적에 있어서 바람이 있는 곳에서는 에너지로 사용될 수 있다. 발전단가:66원, 원자력 72원 (국제기준), 중유: 90원/1Kwh

구성 풍력 발전기는 바람에 의해 회전되어 풍력에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 날개 날개의 회전력을 변속기어에 전달하여 발전기를 회전시키는 변속장치 기계적인 에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기의 세 부분으로 구성되어 있다.

분류(회전축 방향) 수직축 발전기 수평축발전기

설치 장소 바람의 세기가 연평균 약 4m/sec 이상인 곳에는 풍력발전기를 세울 수 있다. 날개는 바람의 세기에 따라 평평한 부분이 앞뒤로 돌 수 있도록 되어 있어 날개가 바람의 에너지를 가장 잘 전기로 변환할 수 있도록 날개의 위치를 조종한다.

바이오매스 에너지

바이오 연료 바이오매스를 가공하면 메탄올, 에탄올, 바이오디젤유 등의 액체 연료와 수소나 메탄 같은 기체 연료를 얻을 수 있다. 이러한 연료를 바이오연료(biofuel)라고 한다. 이것들은 대부분 수송용 연료나 발전용. 난방용 연료로 이용될 수 있다.

직접 연소를 통해서는 나무 및 농작물 찌꺼기를 태워서 직접 열을 얻거나 연소열로 증기를 만들어서 난방열과 전기에너지를 얻는다. 바이오매스를 생화학적으로 가공하는 데는 혐기성 분해와 발효를 이용한다. 혐기성 분해는 박테리아를 이용한 소화와 유사한 것으로, 음식 찌꺼기, 가축 분뇨 같은 유기질 쓰레기를 공기를 차단한 상태에서 박테리아를 이용해서 분해하는 것이다. 이 과정에서 주로 메탄이 50% 이상 함유된 가스가 생성 발효는 사탕수수, 사탕무, 옥수수 등에 함유된 당을 에탄올로 변환하기 위해서 이용된다. 바이오디젤은 동물성 지방, 폐 식물성 기름 등으로부터 유기질 기름을 직접 추출하여 촉매의 작용 하에서 에탄올이나 메탄올과 결합시켜 에스테르로 변환시켜서 얻는다.

바이오디젤

디젤연료의 역사 - 19세기 말 독일 기계 기술자인 Rudolf Diesel이 디젤엔진을 처음 개발 하였고 처음 공개 될 때는 땅콩기름을 연료로 쓰였다. - 식물성 원료(대두유, 유채유 등 )를 이용한 연료는 경유에 비해 경제성이 낮아 현재 대부분 경유 사용 - 최근 고유가 및 배기 가스 문제가 대두 되면서 바이오디젤의 이용 가능성이 대두

바이오디젤이란? - 바이오디젤( BD100 ) - 바이오디젤 연료유 동·식물성 유지(유채유, 폐식용유, 우지 등)와 알코올을 반응시켜 만든 지방산메틸에스테르로서 순도가 96.5%이상인 것을 말한다. - 바이오디젤 연료유 동·식물성유지를 이용하여 제조한 연료(바이오디젤) 및 이를 석유 제품과 혼합한 연료 (BD20, BD0.5) BD 20 : 경유 80% + BD 원액 20% 혼합 BD0.5 : 경유 99.5% + BD 원액 0.5% 혼합 http://www.laborparty.kr/lpcn_board/1168282

바이오디젤 반응 메커니즘 촉매: NaOH, KOH

바이오디젤 장단점 - 에너지 자원의 고갈 문제가 없고, 폐식용유 등의 폐자원을 활용 가능 - 바이오디젤 사용시 발생된 CO2는 식물의 광합성작용으로 회수 - 산성비의 주범인 황산화물이 전혀 배출되지 않고 CO, HC 등 유해배출가스 저감 기존 엔진 그대로 사용 가능 생분해도가 높아서 유출시 환경오염이 적다- 1달 이내 85%이상 분해 연료의 안정도가 떨어짐(수분 등에 의해 분해가 잘 일어남) 수분흡수가 잘되어 연료계통의 금속제품 부식 유발 가능성 연료의 유동성이 낮아 낮은 온도에서는 시동이 잘 안 걸릴 수 있다.

경유대비 바이오디젤 공해 물질 저감 효과 배출 물질 BD100 BD20 미연소탄화수소(THC) -36.7 -7.3 배출  물질 BD100 BD20 미연소탄화수소(THC) -36.7 -7.3 황산화물(SOx) -100 -17.6 질소산화물(NOx) +8.9 +1.8 일산화탄소(CO) -46.2 -9.3 입자상물질(PM) -68.1 -13.6 오존발생잠재도(OFP) -50 -10 발암성방향족 화합물(PAH) -80 -13 질화 발암성방향족 화합물(nPAH) -90 Life Cycle CO2 저감량 -78.45 -15.66 출처 : 미국 NREL/TP_580_24772 등

바이오디젤 생산 현황 2005년 6월 현재

국내 바이오디젤 현황 o ’02년 5월 부터 ’06년 6월까지 4년간 BD20 시범보급 시행(3만KL) o 시범사업 종료 후 ’06.7월부터 BD20 대신 국제적으로 널리 보급된 BD0.5 상용화 - BD20은 자가 저장·정비 시설, 자가 주유용 취급소 등을 갖춘 사업장에 대하여 예외적으로 사용 허용 ’06년 7월부터 BD0.5 (경유99.5%+ BD0.5%) 시판 현재는 BD2로 제품생산 식용원료인 바이오디젤의 안정적 공급에 불안, 혼합유가 자동차에 미치는 영향도 불확실 이유로 정유업계는 BD2이상 입법화 반대 o 2015년 기준, 9개 생산업체 가 있으며 소비량은 40만KL인데 생산규모는 120만kl이어서 평균 공장가동률은 30%수준