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Oct 19, 2023

그린 골드: 석탄과 석유를 대체할 반탄화된 바이오매스

2023년 3월 9일

2023년 3월 9일

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프라운호퍼 계면공학 및 생명공학 연구소 IGB

지난 2월, 에스토니아에 본사를 둔 스타트업 New Standard Oil은 대기압에서 과열 증기를 사용하여 작동하는 바이오제닉 공급원료의 건조 및 반탄화를 위한 최초의 산업 규모 프로토타입을 성공적으로 시운전했습니다. 에너지 효율적인 공정은 독일 슈투트가르트에 있는 프라운호퍼 계면 공학 및 생명 공학 연구소 IGB에서 개발되었으며 화학 및 에너지 산업을 위한 귀중한 원자재인 기본 화학 물질, 바이오 석탄 및 물을 생산합니다.

식물 바이오매스는 화석 원료에 대한 기후 친화적인 대안으로 간주됩니다. 재료 및 화학물질 사용의 경우 농업, 임업 또는 하위 산업에서 발생하는 재생 가능한 원자재 및 잔여 재료 흐름은 많은 경우 생명공학 또는 화학적 전환 공정을 통해 설탕이나 폴리머 빌딩 블록과 같은 특수 화학물질로 변환됩니다.

바이오매스를 단일 공정에서 완전히 사용할 수 있는 다른 접근 방식은 에스토니아의 스타트업 New Standard Oil에서 추구하고 있습니다. 이는 목재 및 건초와 같은 생물학적 잔류물을 열 정제 및 분류하여 이를 잔류물을 남기지 않고 "녹색" 화학 물질과 "녹색" 석탄을 제거합니다.

이는 독일 슈투트가르트에 있는 프라운호퍼 계면공학 및 생명공학 IGB 연구소에서 파일럿 규모까지 개발한 프로세스를 통해 가능해졌습니다. 이 프로세스에서는 바이오매스가 산소가 없는 과열 증기의 폐쇄된 대기에서 가열되어 반탄화, 즉 열화학적으로 분해됩니다.

"우리는 지난 몇 년 동안 New Standard Oil과 협력해 왔으며, 대기압에서 과열 증기를 이용한 바이오매스의 부가가치 반탄화 및 바이오매스의 가치화에 대한 노하우에 대한 글로벌 라이센스 보유자로서 에스토니아 스타트업 회사와 파트너십을 맺기를 기대하고 있습니다. 화학물질이죠."라고 Dr.-Ing은 말합니다. Fraunhofer IGB의 Antoine Dalibard.

반탄화 공정은 가벼운 열분해와 유사하게 작동하며 바이오매스에 결합된 물이 증발하는 건조 단계를 따릅니다. 열 분리 기술 전문가는 "동일한 공장에서 섭씨 200~300도 사이의 온도에서 바이오매스의 세 가지 주요 구성 요소 중 하나인 헤미셀룰로오스에서 주로 유래하는 바이오매스의 휘발성 물질을 배출합니다"라고 설명합니다.

이 공정의 주요 장점 중 하나는 과열 증기 건조 시스템의 특수 설계에서 비롯됩니다. "증발된 물 외에도 기체상에는 귀중한 휘발성 화합물도 포함되어 있습니다. 기체상을 냉각함으로써 증류, 추출 또는 전기투석과 같은 후속 분리 공정을 사용하여 다양한 플랫폼 화학 물질로 분리할 수 있는 응축물을 얻습니다."라고 Dalibard는 설명합니다. .

엔지니어는 Fraunhofer IGB에서 프로세스를 추가로 개발 및 확장했으며 응축된 화학 물질에 가치를 더하기 위한 가능한 다운스트림 프로세스도 조사했습니다.