천연가스 대체를 위한 바이오매스 가스화-태양 열에너지 통합 시스템

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-02-12

역사적으로 천연가스의 가격이 낮게 형성되어 있지만, 바이오에너지 생산에는 천연가스가 아닌 태양 에너지의 도움만이 약간 필요할 뿐이다. 미국 미네소타 대학교 연구진은 태양열 바이오매스 가스화 기술의 재정적 실현가능성을 분석하였으며, 이를 통해 바이오매스 가스화 에너지가 천연가스를 효과적으로 대체할 수 있는 재생에너지원인가를 평가하였다. 전통적인 바이오매스 가스화 공정에서는, 바이오매스 원료물질의 20~30%만이 연소 과정을 통해 열에너지로 생산된다. 만약 집광형 태양광으로부터 필요한 열에너지가 공급된다면, 모든 바이오매스는 유용한 합성가스로 전환 가능하다. 미네소타 대학교 연구진은 이번 연구 결과를 “Biomass and Bioenergy “ 최신호에 게재하였다. 연구진은 합성가스 수익 창출이 가능한 천연 가스의 손익분기점을 결정하기 위해 재정실현가능성 산출법을 고안하였다. 태양열을 공급받는 바이오매스 가스화 시스템은 천연가스 가격이 $4.04~$10.90/GJ 일 때 손익 평형을 이루게 된다. Tom Nickerson은 “바이오매스 가스화 시설에 태양 에너지 발전 추가하는 비용이 전체 자본금의 1/3가량을 차지할 수 있지만, 전통적인 플랜트에서 요구되던 기타 설비를 제거할 수 있으며, 바이오매스당 생산되는 합성가스 규모를 상당 부분 향상시킬 수 있다”고 설명하였다. 공동 저자인 Timothy Smith 박사는 “2014년, 미국 천연가스 평균 가격은 GJ 당 $4.80 수준이다. 본 연구에서 수행한 4가지 설정 모델에서 2개는 경제적으로 경쟁력을 가짐을 보여준다”고 덧붙였다. 정부 차원은 인센티브를 통해 불안한 에너지 시장과 관련한 위험요소를 상당히 감소시킬 수 있지만, 극복 가능한 간극을 실증적으로 확인하는 것 또한 환경적으로 선호도가 높은 에너지 해결책 마련을 위한 중요한 과정이다. Smith 박사는 “바이오매스로부터 더 많은 에너지를 회수하기 위한 태양 기술 활용은 에너지 생산 과정에서 발생하는 지형적 환경 영향도 줄이는데 일조할 수 있다. 이번에 새롭게 고안된 바이오매스 가스화에 대한 접근법은 아직 벤치 규모(3kW 시제품)를 통해서만 그 이점이 확인되었다. 플랜트 규모 확장을 위한 후속 연구가 하루 속히 이루어져야 하며, 함께 할 사업 파트너를 모색하는 중”이라고 덧붙였다. http://www.sciencedaily.com/releases/2015/02/150209130736.htm