인간, 동물, 기계, 초자연적이거나 비물질적인 것들을 포함한 모든 것에는 일을 하거나 기능하게 하려면 약간의 힘이나 에너지가 필요합니다. 에너지는 열, 생명, 전력을 발생시키고 물체를 움직이거나 전기를 생산하는 과정의 핵심 요소입니다.
에너지는 연료라는 물질에서 생성됩니다. 연료는 에너지를 저장하는 것이며, 연료를 태우거나 활용하면 에너지가 생산됩니다. 옛날에 인간이 소비한 에너지는 지금과 비교하면 100배나 되었습니다. 화석 연료는 인간이 작업을 쉽게 하기 위해 활용하는, 수억 년 동안 땅속에 묻혀 있는 에너지의 주요 생산자입니다.
화석 연료는 재생 가능한 에너지원과 재생 불가능한 에너지원이라는 두 가지 유형의 에너지원으로 구성됩니다.
재생 가능한 에너지원의 예: 태양에너지, 풍력에너지, 지열에너지, 바이오매스에너지, 수력발전
재생 불가능한 에너지원의 예: 석탄, 석유, 천연가스, 금속, 비금속, 지하수.
(연료)는 다른 물질과 반응하여 화학에너지와 원자력에너지를 생산하는 물질이기 때문에 기계를 작동하게 하는 음식이 바로 연료입니다. 연료는 산업 발전 과정에서 빠르게 적응하기 때문에 사회의 주요 부분입니다. 연료는 저렴하고 효율적이었습니다.
그렇기 때문에 널리 사용되지만 오염에도 영향을 미칩니다. 재생 불가능한 연료는 자연의 한계가 있고 인간이 만들 수 없기 때문에 멸종 위기에 처해 있습니다. 그러나 이제 바이오 연료와 같이 재생이 가능하기 때문에 재생 가능 에너지원을 사람들이 많이 채택하고 있습니다.
바이오연료는 창의적이거나 기존의 화석 연료를 쉽게 대체할 수 있는 생물학적 물질(나무, 수목, 농업 폐기물, 풀 또는 가스)을 포함한 바이오매스에서 파생됩니다. 바이오연료의 종류는 다음과 같습니다. 에탄올, 바이오가스, 바이오디젤.
이제 우리는 이 글에서 바이오디젤에 대해 논의할 것입니다. 바이오디젤은 화학물질 대신 식물성 기름으로 만든 디젤의 일종이다. 동물성 지방, 식당폐기물 재활용, 식물성 종자유 등을 원료로 국내에서 제조한 생분해성 연료이며, 재활용이 가능하여라고도 불립니다. '그린 디젤'. 오염을 일으키는 디젤에 대한 최선의 대안입니다.
'바이오디젤은 동물성 기름/지방, 식물성 기름, 폐식용유, 농업폐기물, 지방, 폐식용유 등을 원료로 직접 생산된 바이오연료입니다. 이 가연성 연료는 알코올(메탄올)과 식물성 기름 또는 유지종자를 혼합하여 만들어집니다.'
역사: 바이오디젤은 1890년 루돌프 디젤(Rudolph Diesel)이 농업용 디젤 엔진에 식물성 기름을 사용하는 실험 중에 발명되었습니다. 당시에는 휘발유 디젤이 없었으나 이후 휘발유-디젤이 등장했지만 자원의 한계로 여전히 멸종 위기에 처해 있다.
1930년대 벨기에에서 식물성 기름을 현대 디젤이 나온 곳인 지방산 메틸 에스테르라는 화합물로 전환시키는 연구 실험이 수행되었습니다. 에스테르교환반응 동물성 지방, 식물성 기름, 재활용 식용유를 이용해 바이오디젤을 생산하는 공정입니다. 바이오디젤의 품질은 이러한 재생 가능한 공급원료를 생산하고 석유와 경쟁할 수 있는 세계의 능력에 달려 있습니다.
바이오디젤은 사실상 황이 없는 석유디젤의 보충재로 일반 디젤 엔진에 사용되며 탄화수소, 일산화탄소, 오존 형성, 질소산화물 배출을 줄이는 데 도움이 됩니다. 바이오디젤의 색상은 황금색에서 진한 갈색까지 다양합니다. 인화점이 있습니다(연소하려면 더 많은 에너지가 필요함). 130영형C는 석유디젤(64)보다 높다.영형C) 또는 가솔린(-45영형씨).
바이오디젤의 물질에는 유지종자 작물, 동물성 지방, 폐유 및 조류가 포함됩니다.
유지종자 작물로는 님유, 겨자, 대두, 마후아, 자트로파, 카멜리나, 쌀겨유, 카멜리나, 해바라기, 유채, 캐놀라, 카란자, 해바라기 등이 있습니다.
사용유 및 폐유: 그리스에서는 레스토랑에서 폐유를 수집합니다.
동물 폐기물: 동물 지방, 동물 폐기물, 공급원료.
조류(Algae): 미세조류는 오일 함량이 높고 빠른 바이오매스 생산에 도움이 됩니다.
바이오디젤 생산
바이오디젤의 생산은 글리세린이 식물성 기름이나 지방에서 분리되고 글리세린과 메틸과 같은 두 가지 부산물이 남겨지는 에스테르 교환반응이라는 간단한 화학 공정입니다. 바이오디젤의 화학명은 메틸 에스테르인 반면, 글리세린은 크림, 비누, 기타 미용 제품과 같은 다양한 품목에 일반적으로 사용됩니다.
바이오디젤의 일부 방법은 다음과 같습니다.
- 라인 및 배치 반응기의 초고전단
- 초음파 반응기 방식
- 초임계 공정
바이오디젤의 장점
바이오디젤은 다음과 같이 일상적으로 사용되는 다른 연료에 비해 엄청난 이점을 가지고 있습니다.
환경 친화적이다
바이오디젤은 청정대기법(Clean Air Act)에 따른 모든 배출 테스트 기준을 통과했습니다. 흘려도 환경을 안전하게 지켜주고, 청소가 용이하며, 일산화탄소 배출량이 11% 낮아 환경 피해가 적습니다.
재생 가능한 에너지원
바이오디젤은 휘발유나 디젤처럼 오염을 일으키지 않고 향후 구별되지 않을 유기 또는 천연 제품(폐식물성 기름, 폐식용유, 동물성 지방, 작물 종자 및 기타 유기 폐기물 포함)을 혼합하여 만들어집니다.
바이오디젤은 믿을 수 없을 정도로 안전합니다.
연소 시 다른 화석 연료와 비교하여 바이오디젤은 호흡기 질환의 위험을 제한하는 낮은 배출을 생성하는 무독성 연료임이 입증되었습니다. 더 높은 온도에서 발화하기 때문에 일반 디젤보다 인화점이 낮습니다. 실수로 발화할 위험이 적어 운반 및 보관이 용이하고 훨씬 안전합니다. 설탕과 마찬가지로 바이오디젤도 분해 가능하며 식염보다 독성이 10배나 낮습니다.
준비가 완료되면 바로 사용할 수 있습니다.
석유, 디젤, 콜타르, 메탄가스 및 기타 독성 원소는 인간이 직접 접근하여 사용할 수 없습니다. 대신 그들은 지하에서 추출한 원유를 통해 가져왔습니다.
이는 식물, 동물 및 인간에게 유해한 많은 화학 화합물(벤젠 및 부타디엔)을 방출하는 대규모 정유소에서 정제된 원유의 부산물입니다. 그러나 바이오디젤 정유소는 천연물을 사용하여 환경에 덜 독성이 있는 화학물질을 방출하는 바이오디젤을 추출하고 만들기 때문에 석유보다 덜 해롭습니다. 일단 추출되면 일상생활에서 바로 사용할 수 있습니다.
유닉스 디렉토리 생성
건강에 유익함
석유 제품에 비해 바이오디젤은 독성이 적은 오염 물질을 생성하는 데 매우 효율적입니다. 이는 공기, 물, 땅을 덜 오염되게 유지하고 매일 수천 명의 사람들의 건강을 구합니다.
이는 외국 석유에 대한 의존도를 감소시킵니다.
인도의 석유 소비를 충족시키기 위해 인도는 이라크, 이란 등의 국가에서 석유를 수입해야 합니다. 그러나 바이오디젤은 한 국가 내에서 가정에서 생산되는 제품에서 추출할 수 있습니다. 즉시 모든 요구 사항을 충족할 수는 없지만 연료 소멸 문제를 크게 줄일 수 있습니다. 자국에서 바이오디젤을 생산하기 시작하면 국가가 연료를 외국에 의존할 필요가 없습니다. 이 솔루션은 또한 국가 경제의 균형을 맞추고 지정학적 긴장을 줄일 수 있습니다.
긍정적인 경제적 영향을 미칩니다
바이오디젤의 준비 또는 제조에는 유기 물질, 즉 농업 수요와 수확량을 증가시키는 지역 재배 작물이 포함됩니다. 이로 인해 수천 명의 저학력 또는 문맹자가 바이오연료 생산 공장에 고용됩니다. 가장 좋은 점은 작업자나 인간의 건강에 영향을 미치지 않으며 의료 제품에 대한 비용을 절감한다는 것입니다.
온실효과 감소
바이오디젤이나 바이오연료를 연소하면 석유보다 CO2가 적게 배출됩니다. 바이오연료는 탄소 중립적이기 때문입니다. 화석연료는 연소되면 환경 온도를 높이고 지구 온난화를 유발합니다.
바이오연료가 연소되면 광합성 과정에서 식물이 대기로부터 흡수하는 이산화탄소가 대기 중으로 방출됩니다. 이는 대기 중 이산화탄소 수준을 유지하는 데 도움이 됩니다. 바이오디젤의 배출량은 석유보다 74% 낮아 온실효과를 줄이는 데 도움이 됩니다.
에너지 위기 대처에 최고
인구와 모든 것에 대한 수요 증가로 인해 전 세계 국가는 심각한 에너지 위기에 직면할 수 있습니다. 이는 국가 간 큰 문제를 야기할 수 있고, 제3차 세계대전의 원인이 될 수도 있다. 이는 에너지 위기를 줄이고 국가 경제의 균형을 맞추는 바이오디젤을 생산함으로써 예방할 수 있다.
엔진 수명 향상
바이오디젤은 인공유기연료이기 때문에 팅크의 발생 확률이 적어 엔진이 원활하게 작동합니다. 바이오디젤은 연료 세탄가와 연료 윤활성을 높여 엔진 수명을 효과적으로 개선하고 환경 오염 없이 도로에서 차량이 원활하게 주행할 수 있도록 해줍니다.
바이오디젤의 단점
비쌉니다
바이오연료에 관한 연구에 따르면 바이오디젤은 휘발유나 디젤보다 비용이 70~130% 더 비싼 것으로 나타났습니다. 왜냐하면 이는 소송을 제기하는 작물에 따라 달라지기 때문입니다. 바이오디젤을 제조하는 데 사용되는 공정은 석유보다 더 비싼 공급원료 투입에 따라 달라집니다. 고객의 요구가 낮게 유지된다면 바이오연료 가격은 지속적으로 초과될 것입니다.
식량과 물 부족
우리가 알고 있듯이 바이오디젤 연료는 식물과 작물의 고갈로부터 생산되며, 이를 충당하기 위해서는 작물 생산량을 늘려야 하지만 작물 생산량의 증가는 지역 물 공급원을 위협할 수 있습니다. 바이오디젤을 생산하는 데 사용되는 작물이나 식물은 콩과 같이 물을 많이 사용하는 식물로 많은 수자원을 고갈시킬 수 있습니다.
따뜻한 기후에만 적합
환경 친화적인 연료인 바이오디젤은 추운 기후에 적합하지 않습니다. 연구자들은 바이오디젤이 저온에서 상태를 변화시킨다는 사실을 발견했습니다. 연료로 사용하기 어렵게 만드는 겔 물질로 변환됩니다. 추운 지역에서는 호환되지 않기 때문에 추운 기후 운전자는 연료원으로 사용할 수 없습니다. 이 문제는 바이오디젤과 방한용 디젤 연료를 혼합하여 줄일 수 있습니다.
바이오디젤 품질의 변화
바이오디젤의 품질은 생산에 사용되는 작물의 다양성에 따라 달라집니다. 작물과 식물성 기름의 양에 따라 바이오디젤 품질이 달라질 수 있습니다.
일부 엔진의 고무 하우스 손상
막힘으로 인해 문제가 있는 바이오디젤은 일부 엔진의 고무 하우스를 손상시킬 수도 있습니다.
비료 사용량을 늘려라
바이오디젤에 대한 수요가 증가함에 따라 생산량도 증가하므로 농작물이 필요합니다. 작물을 재배하려면 더 많은 비료가 필요하므로 토지 오염과 토양 침식을 초래합니다. 농민들은 화학비료 대신 토양 침식과 토양 오염에 맞서 싸우는 유기농업을 진지하게 받아들여야 합니다. 화학비료는 비용이 많이 들지만 농부들은 유기비료를 만들 수 있습니다.
식물성 기름 가격 상승
바이오디젤 생산에는 식물성 기름이 필요하며, 이는 일부 국가에서 식물성 기름의 수요와 가격을 증가시킬 수 있습니다. 이 문제를 해결하려면 좋은 백업 계획이 필요합니다.
엔진 막힘 문제
바이오디젤은 생분해성 도구이기 때문에 엔진의 먼지를 청소할 수 있지만, 이렇게 청소된 먼지는 연료 필터에 더 많이 쌓여 연료 필터가 막히는 문제가 발생합니다.
질소산화물 배출이 증가한다
바이오디젤(B100)을 사용하면 경유에 비해 질소산화물(NOx) 배출이 약 10~30% 증가하지만, B20 바이오디젤을 사용하면 질소산화물 배출이 거의 없다. 질소산화물 배출은 바이오디젤 공급원료의 유형과 엔진 기술에 따라 달라집니다. 주요 질소산화물 배출은 유채, 비누 원료, 대두 등 불포화도가 높은 연료에서 발생합니다.
연료분배
바이오디젤은 석유디젤보다 유통량이 적기 때문에 유통 과정을 강화해야 합니다. 이를 위해서는 인구가 엔진을 작동하는 주요 소스로 채택할 수 있도록 인프라를 개발해야 합니다.
단일재배
이는 토지의 비옥도 감소로 인한 토지 침식의 주요 단점입니다. 이 농부는 다른 작물을 생산하기보다는 같은 종류의 작물을 계속해서 재배합니다. 한 종류의 작물은 한 번에 모든 비타민과 미네랄을 섭취하기 때문에 토양의 비타민과 미네랄이 감소하고, 반복되면 토양에 비타민과 미네랄이 없어져 작물의 품질도 저하됩니다.
지역적 지속가능성
일부 지역만이 바이오디젤 생산에 필요한 작물 생산에 적합합니다. 농작물을 수입할 수 있으며 운송비가 추가되어 생산 비용이 증가합니다.
결론: 다양한 지역, 특히 따뜻한 지역에서는 바이오디젤을 더 쉽게 접근할 수 있고 저렴하게 사용할 수 있습니다. 장점과 단점을 평가한 결과, 바이오디젤은 지속 가능한 연료원이라는 결론을 내릴 수 있습니다.
이는 전 세계적으로 자동차 및 기타 차량의 대체 연료원으로 사용됩니다. 보고서에 따르면 지금까지 미국이 바이오디젤의 주요 생산국이었고 이후 브라질, 인도네시아, 중국, 독일, 프랑스, 태국, 아르헨티나, 네덜란드, 스페인 등이 뒤를 이었다. 바이오디젤은 유해한 결과 없이 석유 디젤을 대체하는 중요한 요소입니다.