재생 에너지 관리 및 환경 보호, 3부

광고 향상된 에너지 효율(EE)과 함께 재생 가능 에너지원(RES)을 사용하면 에너지 소비를 줄이는 데 기여할 수 있습니다. 온실가스 배출을 줄이고 결과적으로 위험한 기후 변화를 방지합니다. 2050년까지 전 세계 에너지의 최소 1/3은 풍력, 태양열, 지열, 수력, 조력, 파도, 바이오매스 등 다양한 재생 가능 자원에서 나와야 합니다. 고전적인 에너지원인 석유와 천연가스는 국제 시장에서 변동적인 발전을 보이고 있습니다. 두 번째로 중요한 측면은 점점 더 제한되는 석유 자원의 특성입니다. 이 에너지원은 탐사나 탐사를 위한 석유 매장량 소비로 인해 약 50년 안에 고갈될 것으로 보입니다. “친환경” 에너지는 경제 운영자와 개인 모두의 손끝에 있습니다. 실제로 경제 운영자는 국내 에너지 시장에서 자체 소비 및 에너지 거래 모두에 이러한 시스템을 사용할 수 있습니다. 이러한 시스템을 배포하는 데 드는 높은 비용은 일반적으로 설치된 생산 용량에 따라 약 5~10년 후에 감가상각됩니다. “지속 가능성” 조건은 재생 가능 에너지를 기반으로 하는 프로젝트가 수명 주기 동안 음의 CO2 또는 최소한 중성 CO2를 가질 때 충족됩니다. 온실가스(GHG) 배출은 지속가능성 분석에 포함되는 환경적 기준 중 하나이지만 그것만으로는 충분하지 않습니다. 지속 가능성의 개념은 환경, 문화, 건강과 같은 다양한 다른 측면도 평가에 포함해야 하지만 경제적 측면도 통합해야 합니다. 지속 가능한 방식으로 재생 에너지를 생산하는 것은 국내 및 국제 규정을 준수해야 하는 과제입니다. 에너지 독립은 다음과 같이 달성될 수 있습니다. – 대규모(공동체용); – 소규모(전기 연결이 없는 개별 주택, 별장 또는 캐빈용).

소개

본 프로젝트의 목적은 재생에너지원의 개요, 주요 기술 개발 및 사례 연구를 에너지원 사용에 대한 적용 가능한 사례와 함께 제시하는 것입니다.

재생에너지는 바람, 햇빛, 비, 바다의 파도, 조수, 지열 등 천연 자원에서 나오는 에너지로 자연적으로 자동으로 재생됩니다.

온실가스 배출은 기후 변화에 심각한 위협을 가하며 잠재적으로 인류에게 재앙적인 영향을 미칩니다. 개선된 에너지 효율(EE)과 함께 재생 가능 에너지원(RES)을 사용하면 에너지 소비를 줄이고 온실가스 배출을 줄이며 결과적으로 위험한 기후 변화를 예방하는 데 기여할 수 있습니다.

2050년까지 전 세계 에너지의 최소 1/3은 풍력, 태양열, 지열, 수력, 조력, 파도, 바이오매스 등 다양한 재생 가능 자원에서 나와야 합니다.

전통적인 에너지원인 석유와 천연가스는 국제 시장에서 변동적인 발전을 보이고 있습니다. 두 번째로 중요한 측면은 점점 더 제한되는 석유 자원의 특성입니다. 이 에너지원은 탐사나 탐사를 위한 석유 매장량 소비로 인해 약 50년 안에 고갈될 것으로 보입니다.

“친환경” 에너지는 경제 운영자와 개인 모두의 손끝에 있습니다.

실제로 경제 운영자는 국내 에너지 시장에서 자체 소비 및 에너지 거래 모두에 이러한 시스템을 사용할 수 있습니다. 이러한 시스템을 배포하는 데 드는 높은 비용은 일반적으로 설치된 생산 용량에 따라 약 5~10년 후에 감가상각됩니다.

“지속 가능성” 조건은 재생 가능 에너지를 기반으로 하는 프로젝트가 수명 주기 동안 음의 CO2 또는 최소한 중성 CO2를 가질 때 충족됩니다.

온실가스(GHG) 배출은 지속가능성 분석에 포함되는 환경적 기준 중 하나이지만 그것만으로는 충분하지 않습니다. 지속 가능성의 개념은 환경, 문화, 건강과 같은 다양한 다른 측면도 평가에 포함해야 하지만 경제적 측면도 통합해야 합니다.

지속 가능한 방식으로 재생 에너지를 생산하는 것은 국내 및 국제 규정을 준수해야 하는 과제입니다.

에너지 독립을 달성할 수 있습니다.

  • 대규모(커뮤니티용)
  • 소규모(전기 연결이 없는 개인 주택, 별장 또는 캐빈용)

오늘날 재생에너지는 위기와 전쟁을 피하고 현대적인 삶을 유지하기 위해(우리는 동굴로 돌아갈 수 없습니다) 인류를 위한 필수적인 필요성을 마침내 이해하기 시작한 정부와 국제기구 덕분에 아방가르드와 큰 발전을 얻었습니다.

재료 및 방법

지열 에너지 잠재력

지열 에너지는 전기, 공간 난방 또는 산업용 증기를 위해 수집된 지구 내부에서 나오는 자연 열로 정의됩니다. 가장 높은 온도와 따라서 가장 바람직한 자원은 지질학적으로 활화산이 활화산 또는 젊은 화산이 있는 지역에 집중되어 있지만 지각 아래 어느 곳에나 존재합니다.

지열 자원은 깨끗하고 재생 가능합니다. 왜냐하면 지구 내부에서 나오는 열은 무한하기 때문입니다. 지열에너지원은 365일 24시간 이용이 가능합니다. 이에 비해 풍력 및 태양 에너지원은 일일 및 계절 변동, 기후 변화 등 다양한 요인에 따라 달라집니다. 이러한 이유로 지열원에서 생산된 에너지는 일단 포착되면 다른 많은 형태의 전기보다 더 안전합니다. 지구 내부에서 지속적으로 발생하는 열은 4,200만 메가와트에 해당하는 것으로 추산됩니다(Stacey and Loper, 1988). 1메가와트는 1000가구의 에너지 수요를 공급할 수 있습니다.

지열 에너지는 열수에서 발생하며, 열수는 지각 깊은 곳의 화산 마그마에서 열을 추출합니다. 따라서 지구의 열에너지는 매우 크고 사실상 고갈되지 않습니다. 그러나 매우 분산되어 있고 거의 집중되지 않으며 산업적으로 활용하기에는 너무 깊은 경우가 많습니다. 지금까지 이 에너지의 사용은 지질학적 조건으로 인해 운송 매체(액체 또는 기체 물)가 열점에서 깊은 곳의 열을 표면으로 “전달”하여 지열 자원을 생성할 수 있는 지역으로 제한되었습니다.

지열에너지 사용이 환경에 미치는 영향은 비교적 적고 통제가 가능합니다. 실제로 지열 에너지는 대기 배출을 최소화합니다. 산화질소, 황화수소, 이산화황, 암모니아, 메탄, 먼지 및 이산화탄소 배출량은 특히 화석 연료의 배출량과 비교할 때 매우 적습니다.

그러나 지열 발전소에서 나오는 물과 응축 증기에는 비소, 수은, 납, 아연, 붕소, 황을 비롯한 서로 다른 화학 원소가 포함되어 있으며, 그 독성은 분명히 농도에 따라 다릅니다. 그러나 이러한 원소의 대부분은 발효수나 증기가 추출된 동일한 탱크에 다시 주입된 물에 용액 상태로 남아 있습니다. 이러한 유형의 에너지 사용에 있어 가장 중요한 매개변수는 지열 에너지 활용 유형을 결정하는 지열 유체의 온도입니다. 난방이나 전기 생산에 사용할 수 있습니다.

지표면에서 깊은 곳으로 갈수록 온도는 깊이에 따라 점진적으로 증가하며, 매 100m마다 평균 3°C(30°C/km)씩 증가합니다. 이를 지열 구배라고 합니다. 예를 들어, 평균적으로 연간 평균 실외 기온에 해당하는 지표면 아래 처음 몇 미터 이후의 온도가 15°C라면 첫 번째 온도는 깊이 2000m에서는 65~75°C, 3000m에서는 90~105°C 등 다음 수천 미터에서는 계속될 것이라고 합리적으로 가정할 수 있습니다.

지열에너지 활용에 관심이 있는 지역은 지열 경사도가 평소보다 높은 지역입니다. 일부 지역에서는 최근 지질 시대의 화산 활동이나 깊은 곳의 뜨거운 물의 갈라진 균열로 인해 지질 구배가 평균보다 상당히 높아서 2000-4000m 깊이에서 250-350°C의 온도가 기록됩니다.

지열 시스템은 열원, 저장소, 열 전달을 제공하는 운반 유체, 재충전 영역 및 대수층을 밀봉하는 암석 등 여러 주요 요소로 구성됩니다. 열원은 상대적으로 낮은 깊이(5~10km)에 도달한 매우 높은 마그마 침입(> 600°C)일 수 있으며, 일부 저온 시스템에서는 앞에서 설명한 것처럼 깊이에 따라 증가하는 정상적인 지구 온도일 수 있습니다.

탱크는 운반 유체(물 또는 증기)가 열을 추출하는 투과성 암석의 부피입니다. 저수지는 일반적으로 불투수성 층이나 암석의 공극에 광물이 퇴적되어 발생하는 자체 밀봉 현상으로 인해 낮은 투과성을 갖는 암석으로 덮여 있습니다. 탱크는 유성수가 스프링을 통해 또는 시추공으로의 추출을 통해 탱크에서 나가는 유체를 대체할 수 있는 표면 재충전 영역에 연결됩니다. 지열유체는 물이며 대부분의 경우 온도와 압력에 따라 유성, 액체 또는 기체 상태입니다. 물은 종종 CO2, H2S 등과 같은 화학 물질 및 가스와 함께 운반됩니다. 지열 시스템의 기본 메커니즘은 일반적으로 유체 대류에 의해 제어됩니다. 대류는 중력장에서 유체의 가열과 열팽창으로 인해 발생합니다. 저밀도 가열 화염은 상승하는 경향이 있으며 시스템 가장자리에서 나오는 더 차갑고 밀도가 높은 유체로 대체됩니다. 대류는 본질적으로 시스템 상단의 온도를 높이는 경향이 있고 하단 온도는 감소합니다. 종종 물이 ​​지배하는 지열 시스템과 증기가 지배하는 시스템을 구별합니다. 물이 지배하는 시스템에서 액체 물은 압력을 제어하는 ​​연속적인 유체 단계입니다. 증기는 일반적으로 별개의 기포로 존재할 수 있습니다. 온도가 225°C까지 변하는 이러한 지열 시스템은 세계에서 가장 널리 퍼져 있습니다. 온도 및 압력 조건에 따라 온수, 물-증기 혼합물, 습증기 또는 경우에 따라 건증기를 생성할 수 있습니다. 증기 중심 시스템에서는 압력을 제어하는 ​​연속 증기와 함께 저장소에 액체와 증기가 공존합니다. 이탈리아의 Larderello와 캘리포니아의 간헐천이 가장 잘 알려진 이러한 유형의 지열 시스템은 매우 드물며 고온 시스템입니다.

전기 생산은 고압 지열 자원(> 150°C)의 가장 중요한 용도입니다. 중저온 자원은 다양한 용도에 적합합니다. 고전적인 Lindal Diagram(1973)은 다양한 온도에서 지열 유체의 가능한 사용을 보여줍니다. 20°C 미만 온도의 유체는 매우 특별한 조건이나 열 펌프 응용 분야에서는 거의 사용되지 않습니다(DiPippo, 2004).

온도가 90°C 미만인 경우 지열수를 전기로 변환하는 대신 직접 사용할 수 있습니다.

가장 일반적인 사용 형태는 공간 난방, 농업 응용, 양식업 및 일부 산업 용도입니다.

수온이 40°C 미만이면 히트펌프를 사용하여 공간을 가열하거나 냉각합니다. 지하수를 사용할 수 없는 경우 열 펌프를 지반과의 열 교환기와 결합할 수 있습니다.

히트펌프는 지하실과 낮은 깊이(수십 또는 수백 미터)의 대수층에서 낮은 온도로 열을 추출하고 이를 더 높은 온도의 매체로 전달하여 가열할 수 있는 열 기계입니다. 열 펌프의 장점은 소비되는 각 전기 단위에 대해 지열수의 기여로 열 형태의 약 3단위의 열이 획득된다는 사실과 관련이 있습니다.

냉각의 경우 열은 우주에서 추출되어 지구에서 소멸됩니다. 가열의 경우 열은 지구에서 추출되어 우주로 펌핑됩니다.

열 펌프는 다른 열과 마찬가지로 열역학의 두 번째 원리(모든 에너지 변환은 더 이상 사용할 수 없는 열처리된 부품의 소멸을 의미함)의 동일한 제한 사항에 의해 제어되며 최대 효율은 카르노 사이클에서 계산할 수 있습니다. 히트펌프는 일반적으로 그리드에 의해 흡수되는 전력에 대한 가열 전력의 비율을 나타내는 성능 계수로 특징지어집니다.

고엔탈피 지열 에너지는 전기를 생산하는 데 가장 일반적으로 사용됩니다. 전기를 생산하는 데 사용되는 일반적인 지열 시스템은 단위(kWh)의 전기를 생산하기 위해 약 10kg의 증기를 생산해야 합니다. 수백 메가와트에 달하는 대량의 전기를 생산하려면 대량의 유체 생산이 필요합니다. 따라서 지열 시스템의 한 측면은 다량의 고온 유체 또는 암석과 접촉하여 가열되는 유체로 재충전될 수 있는 탱크를 포함해야 한다는 것입니다.

발전 설비의 세 가지 기본 유형은 온수 압력(보통 이상)이 낮은 “건식” 및 “플래시” 중앙 스테이션입니다. 각 설치 유형의 전기 생산은 탱크의 온도와 압력에 따라 달라지며 각 유형은 서로 다른 환경 영향을 미칩니다.

오늘날 가장 일반적인 유형의 발전소는 샘에 의해 물과 증기의 혼합물이 생성되는 수냉식 시스템을 갖춘 “플래시” 발전소입니다. 증기는 표면 용기로 분리되어 터빈으로 연결되고 터빈은 발전기를 구동합니다.

건식 설비에서는 증기가 지열 탱크에서 발전기를 구동하는 터빈으로 직접 공급되며 공급원에서는 증기만 생산하기 때문에 분리가 필요하지 않습니다.

최근 지열 기술의 발전으로 경제적으로 유리한 조건과 100~150°C의 지열 저온 자원에서 전기를 생산할 수 있게 되었습니다. “바이너리” 지열 발전소로 알려진 이 발전소는 지열 에너지로 인한 배출을 거의 0으로 줄입니다. 이중 공정에서 지열수는 물보다 낮은 온도에서 끓고 증기에 비해 낮은 온도에서 증기압이 높은 이소부탄(대개 n-펜탄)과 같은 다른 액체를 가열합니다. 두 액체는 지열수에서 작동 유체로 열 에너지를 전달하는 열 교환기를 사용하여 완전히 분리된 상태로 유지됩니다. 두 번째 유체는 통과하고 기화하여 기체 증기로 변하며 증기가 팽창하는 힘은 발전기를 훈련시키는 터빈을 구동합니다.

지열 발전소가 공기 냉각을 사용하는 경우 지열 유체는 지하 지열 저장소로 다시 펌핑되기 전에 대기와 접촉하지 않습니다. 1980년대에 개발된 이 기술은 이미 전 세계 지열발전소에 적용되고 있다. 저온 자원을 사용할 수 있게 되면 에너지 생산에 사용할 수 있는 지열 탱크의 수가 늘어납니다.

플래시 시스템과 함께 바이너리 지열 발전소는 배출이 거의 없습니다. 지열 온수에서 열 에너지를 직접 사용하는 경우 환경에 미치는 영향은 미미하며 동일한 지열 저장소에서 유체를 최종 추출하고 재주입하는 폐쇄 순환 시스템을 채택하면 쉽게 줄일 수 있습니다.

온수 사용의 경제적 측면은 에너지 부문으로의 광범위한 확산에 여전히 제한을 받고 있습니다. 실제로 경제적 이익은 초기 투자 비용이 상당하더라도 낮은 운영 비용으로 수년간 장기간 사용함으로써 얻을 수 있습니다.

지열 저장소를 식별하는 것은 특정 지역의 표면을 탐색하는 것부터 시작하여 여러 단계로 구성된 복잡한 활동입니다. 이는 현재의 지열 현상(온천, 증기 제트, 간헐천 등)에 대한 예비 평가와 지질학적, 지구화학적, 지구물리학적 및 시추 탐사 우물(수백 미터 깊이)의 온도(지열 구배)를 측정하고 지구의 열유속을 평가하는 것으로 구성됩니다. 수집된 데이터를 해석하면 유정 시추(심지어 4000m 이상의 깊이에서도)를 통해 심해 탐사를 수행하여 지열 유체의 존재를 확인할 위치를 제시할 수 있습니다. 긍정적인 결과가 나올 경우, 지열 유체(뜨거운 물 또는 증기)를 생산하기 위해 충분한 수의 우물을 시추하여 확인된 지열 지대가 활용될 것입니다.

세계에서 가장 큰 지열 발전소는 캘리포니아에 있으며 “간헐천”은 설치 전력이 750MW입니다.

지질학적, 수문지질학적 연구는 지열 연구의 모든 단계에서 중요한 역할을 합니다. 이는 다른 탐사 방법으로 얻은 데이터를 해석하고 궁극적으로 지열 시스템의 현실적인 모델을 실현하고 자원의 잠재력을 평가하기 위한 기본 정보를 제공합니다.

지열 유체의 원천인 특정 저장소를 찾기 위해서는 지구물리학 기술(중력 측정, 자기 및 전기 테스트, 온수 화학 분석 등)을 사용하여 지열 지역을 추가로 분석해야 합니다. 지구물리학적 분석은 표면이나 표면에 가까운 깊이에서 깊이 있는 지질 구조의 물리적 매개변수를 간접적으로 결정하는 것을 목표로 합니다.

이러한 물리적 매개변수는 다음과 같습니다.

  • 온도(온도 측정)
  • 전기 전도성(전기 및 전자기 방법)
  • 탄성파의 전파 속도(지진 연구)
  • 밀도(중력 분석)
  • 자기 감수성(자기법)

지열 탐사는 일련의 여러 단계를 통해 수행됩니다.

  • 열 흐름 및 지도 정보 수집을 통한 열적 조건 연구
  • 지하수자원 분포 평가를 위한 수문지질도 연구
  • 유체 추출을 위한 드릴링 우물

표면 탐사를 통해 실행 가능한 잠재력이 있음을 확인한 후에만 유정 시추 작업을 진행할 수 있습니다.

바이오매스

바이오매스는 “농업(식물성 및 동물성 물질 포함), 임업 및 관련 산업(어업 및 양식업 포함)에서 발생하는 생물학적 기원의 제품, 폐기물 및 잔류물의 생분해성 부분과 산업 및 도시 폐기물의 생분해성 부분”입니다.

기존 연료에 비해 바이오연료의 이점은 에너지 안보 강화, 환경 영향 감소, 통화 절감 및 농촌 부문과 관련된 사회 경제적 문제를 목표로 합니다. 지속 가능한 개발의 개념은 경제, 사회, 환경 문제 간의 상호 연결성과 균형에 대한 아이디어를 구현합니다.

특정 지역의 바이오에너지 생산 체인은 최상의 결과를 달성하는 데 필요한 기술과 바이오매스 유형을 고려하여 달성되어야 합니다. 그러므로 다양한 바이오매스 자원의 분류와 특성을 알아야 한다.

바이오에너지로 이용 가능한 바이오매스의 압도적인 부분은 식물 재료와 동물 제품에서 나옵니다. 다양한 유형의 바이오매스의 중요한 특징 중 일부가 아래에 나와 있습니다. 첫 번째 구별은 농업, 임업, 산업 및 도시 부문과 같은 다양한 부문의 바이오매스 기원을 고려하여 이루어질 수 있습니다. 성격에 따라 또 다른 분류가 가능합니다: 에너지 작물, 농업 또는 산림 잔류물 및 폐기물.

바이오매스는 주로 농업 및 임업 부문의 에너지 작물로 대표됩니다.

초본 식물(외떡잎식물)은 현대 대규모 농업의 가장 큰 부분을 차지합니다. 다년생 목초 작물에는 곡물, 보리, 귀리, 호밀과 같은 곡물과 사탕무, 사탕수수, 사료 작물 및 클로버와 같은 기타 작은 곡물이 포함됩니다. 이러한 곡물, 다른 식물의 줄기 및 괴경의 씨앗은 에너지 생산 및 바이오 연료를 위한 기술 공정에 사용될 수 있는 전분의 좋은 공급원입니다.

종자 생산량이 높은 많은 바이오매스 종의 종자/식물 비율을 수정하기 위해 선택적 번식(특히 비식용 작물의 경우)이 사용되었습니다.

이러한 유형의 바이오매스는 경제적으로 실행 가능한 경우 바이오에너지 생산을 위한 원료로 사용될 수 있습니다. 빠른 갈대와 지팡이 종은 바이오매스 생산성을 높이기 위해 이용 가능한 영양분을 잘 활용할 수 있는 풀 작물의 예입니다. 그러나 동시에 꽃 불임, 재배를 위한 엄청난 비용, 상대적으로 낮은 수확 기계화, 수확 제품의 높은 습도 및 높은 회분 함량과 같은 다른 농업적 특징은 여전히 ​​약점을 나타냅니다.

유지작물에는 유지종자의 일년생 작물과 유지성 다년생 작물이 포함됩니다. 유럽지역의 가장 대표적인 유지작물은 해바라기와 대두이다. 식물성 기름은 일반적으로 기계적 압착 및/또는 용매 추출을 통해 추출되며 식품 산업, 비누 및 화장품에 사용됩니다. 이 작물의 기름에는 다른 종자 성분(단백질 또는 전분)도 포함되어 있습니다. 전통적으로 덮개나 사료로 사용되는 유지성 작물의 리그노셀룰로오스 부분은 연소되어 에너지나 열을 생산할 수 있는 반면, 식물성 기름은 특히 디젤 연료의 대체품으로 더 높은 가치의 바이오에너지 응용 분야에 사용될 수 있습니다 구룡포 과메기.

이러한 배양물에서 파생되고 m-메틸 에스테르로 변형된 식물성 기름은 일반적으로 “바이오디젤”이라고 하며 대체 연료가 될 수 있는 주요 후보입니다. 그러나 에너지 목적으로 식용유를 사용하는 것은 개발도상국의 기아와 같은 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 팜유의 이중 사용으로 인해 식용유와 바이오연료 시장 간의 경쟁이 심화되어 개발도상국에서 식물성 기름 가격이 상승하게 됩니다.

식용유와 비교할 때 비식용 식물성 기름의 사용은 개발도상국에서 매우 중요합니다. 왜냐하면 오늘날 연료로 사용하기에는 너무 비싼 식용유에 대한 엄청난 수요 때문입니다. 다양한 비식용 기름으로부터 바이오디젤을 생산하는 것이 최근 몇 년간 집중적으로 연구되어 왔습니다.

잔류물 및 폐기물 바이오매스 분석은 재료와 원산지 부문(농업에서 도시까지)이 다양하기 때문에 더욱 복잡합니다.

폐기물은 생산과정에서 발생하는 산업폐기물, 생활폐기물 등을 말합니다. 일반적인 에너지 함량은 10.5~11.5MJ/kg입니다. 폐기물 관리 관행은 국가마다, 도시 지역에서 농촌 지역, 산업 지역에서 주거 지역까지 다양합니다.

개발도상국의 폐기물 관리 상황은 산업화된 국가의 상황과 다릅니다. 기술적으로 기술이 실행 가능하고 접근 가능하더라도 한 국가에서 다른 국가로 기술을 이전하는 것은 완전히 부적절할 수 있습니다.

다음과 같은 지역적 요인을 이해하는 것이 매우 중요합니다.

  • 폐기물의 특성과 계절적 변화
  • 고형폐기물 관련 습관과 관련된 사회적 문제와 정치기관의 태도
  • 기타 자원 제한에 대한 인식 지속 가능한 폐기물 관리의 역할은 생성되는 폐기물의 양을 줄여 환경으로 배출되는 폐기물의 양을 줄이는 것입니다.

대량의 폐기물은 제거할 수 없습니다. 그러나 지속 가능한 폐기물 사용을 통해 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다. 이를 “폐기물 관리 계층 구조”라고 합니다. 폐기물 관리 계층 구조는 감소, 재사용, 재활용 및 폐기물 최소화를 위한 바람직성에 따른 폐기물 관리 전략 분류를 의미합니다. 폐기물 관리 체계의 목적은 제품의 실질적인 이점을 최대화하고 폐기물 발생을 최소화하는 것입니다.

잔류물 및 폐기물에서 나오는 바이오매스에는 식물 및 동물 폐기물이 포함됩니다. 이는 짚, 야채 및 과일 껍질과 같은 농업 잔류물, 잔류물 및 잎층, 톱밥 잔류물, 음식물 쓰레기 및 유기 고형 폐기물 광산 성분과 같은 산림 폐기물입니다. 전 세계적으로 수십억 톤의 바이오매스가 포함되어 있기 때문에 이러한 폐기물에서 에너지를 생성할 수 있습니다.

폐기물과 폐기물을 에너지로 전환하는 데 사용할 수 있는 다양한 옵션이 있습니다. 이러한 기술은 폐기물 처리, 소각, 열분해, 가스화, 혐기성 소화 등입니다. 바이오매스의 에너지 밀도와 물리적 특성은 원료의 중요한 요소이며 가공 기술을 선택하려면 이해해야 합니다.

기술의 선택은 폐기물의 종류, 품질, 지역적 조건에 따라 이루어져야 하지만 다양한 종류의 폐기물을 분류하는 것은 쉽지 않습니다. 유럽 ​​연합 국가에서는 폐기물이 유럽 폐기물 카탈로그에 따라 분류됩니다.

최근 몇 년 동안 폐기물과 잔류물로부터 에너지와 바이오연료를 생산하는 것은 경제 및 환경에 긍정적인 영향을 미치기 때문에 매우 중요해졌습니다. 에너지 목적으로 도시 폐기물을 사용하면 도시 폐기물 매립지 표면의 증가를 피할 수 있으며, 결과적으로 온실가스 배출이 감소하고 화석 연료로부터의 독립성이 높아집니다.

주요 농업 폐기물에는 식물 잔재물, 짚 및 껍질, 올리브 돌 및 견과류 껍질이 포함됩니다. 보다 구체적으로, 잔류물은 두 가지 일반적인 범주로 나눌 수 있습니다. – 현장 폐기물: 구균, 줄기, 잎 및 종자 꼬투리와 같이 수확 후 현장이나 과수원에 남아 있는 물질입니다. – 가공잔재물 : 수확가공 후 남은 물질, 껍질, 씨앗, 뿌리.

산림 부문에서 나오는 대부분의 목재는 일부 국가에서 주요 공급원이며 가스 가열이 드문 농촌 지역에서 소규모 에너지 생산을 위한 주요 연료로 사용됩니다. 따라서 목재는 화석 연료의 경쟁자이며 가정에서 요리하고 물을 가열하는 데뿐만 아니라 산업 및 상업 공정(물 가열 또는 공정 열 에너지)에도 사용됩니다. 임업 부문 또는 목재 공장과 같은 관련 산업 활동에서 발생하는 폐기물 사용에 대한 대안은 매력적인 바이오매스 공급원이자 폐기물 에너지 생성의 성공적인 예입니다. 산림 잔재물은 절단, 벌목 잔재물, 나무, 관목, 나무껍질 등으로 이루어진 목재입니다. 일반적으로 산림 잔재물은 농업 잔재물보다 더 나은 연료로 간주되지만 밀도와 수집 시스템(특히 토지가 높은 경우)으로 인해 운송 비용이 높아집니다. 산림 잔재물이 제공하는 에너지 단위당 순 CO2 배출량은 농업에 사용되는 비료와 농약으로 인해 다른 농업 폐기물에서 발생하는 것보다 낮습니다.

다양한 식물성 재료의 에너지 함량에 따라 발열량이 결정됩니다. 발열량은 바이오매스 에너지 값의 주요 원인인 탄소와 수소의 비율에 따라 달라집니다.

수분함량에 따라 식물에 함유된 에너지의 양이 달라지므로 최대한의 에너지를 얻기 위해서는 식물재료를 건조시켜야 합니다. 장작의 경우 수분 함량이 증가함에 따라 발열량은 선형적으로 감소합니다.