최근 환경오염에 따른 기후 변화와 화석 에너지의 고갈로 태양력,수력,풍력,바이오매스 등의 대체 에너지에 대한 관심이 증대되고 있다.이중 특히 바이오매스는 대기오염을 유발시키는 황의 함량이 적으며 지구 온난화의 주범인 CO2 neutral하기 때문에 이에 대한 다양한 연구가 진행 중이다.바이오매스를 이용한 에너지 전환 방법으로는 열화학적 전환법과 생화학적 전환법이 있다.
이 중에 열화학적 전환법 중 하나인 급속 열분해(fastpyrolysis)가 연료나 화학원료물질을
얻는데 유망한 기술로 평가되고 있다.바이오매스의 종류는 임업부산물,에너지작물,유기성 폐기물,농업부산물 등이 있으며 본 실험에서는 농업부산물인 볏짚 과 죽제품 가공 부산물인 대나무를 이용하여 급속 열분해 실험을 하였다.본 실험에 사용한 실험 장치는 유동층 반응기,char제거 시스템,냉각 시스템,가스순환 시스템으로 구성되어 있다.반응 온도,시료 크기,시료 투입 속도,유동화 매체의 변화를 주어 최적의 바이오오일 생성 조건을 찾고자하였다.반응 온도 실험 결과 볏짚과 대나무 각각 445℃ 및 405℃에서 약 70%의 바이오오일을 얻었다.시료 크기 변화 실험 결과 시료 크기가 작은 것이 바이오오일 수율이 높았으며 이는 시료의 크기가 크면 열전달률이 떨어지기 때문이다.시료 투입 속도 변화 실험 결과 투입 속도가 빠른 것이 바이오오일 수율이 더 높았다.투입 속도가 느리면 반응기 내에서 pyrolysisvapor의 체류 시간이 증가하기 때문에 오일의 수율이 감소하게 된다.마지막으로 유동화 매체 실험 결과 열분해 운전 시 질소가스로 유동화 시키는 것보다 생성 가스를 순환 시키는 것이 오일 수율이 더 높았다.이는 생성 가스 내 탄화수소류가 반응기 내로 들어갔을 때 pyrolysis vapor와 서로 접촉해 오일 형성을 촉진한 것이라 판단된다.바이오오일의 최대 발열량은 약 19MJ/kg이었으며 오일 내 고형물과 ash 함량을 분석한 결과 0.1wt% 미만이었다.그리고 알칼리 금속과 알칼리 토금속의 함량이 낮았다.바이오오일은 주로 aceticacid,furfural,levoglucosan,phenolics화합물로 구성되어 있었으며 그 외 ketones와 aldehydes 등을 포함했다.Acetic acid,furfural, levoglucosan,phenolics화합물들은 추출과 정제를 통해 화학원료물질로서 사용이 가능하며 개질을 한다면 연료로서도 사용이 가능하다.생성 가스는 대부분 CO,CO2,CH4로 구성되어 있었으며 미량의 다른 탄화수소류들을 포함하고 있었다.고온으로 갈수록 CO,CH4, 기타 탄화수소류 들의 함량은 증가하였다.생성가스의 발열량은 약 9MJ/kg이었으며 열분해 운전 시 보조 에너지원으로 사용이 가능하다.Char는 대부분 탄소로 이루어져 있었으며 활성탄 같은 흡착제나 가정용 연탄으로 사용이 가능할 것이다.