이러한 대기 질 문제는 우리가 사람들이 매일 사용하는 것, 즉 나무 조각, 남은 농장 폐기물, 심지어 쓰레기를 에너지원으로 전환하는 방법에 대해 생각하기 시작한 한 가지 이유입니다. 가스화라는 절차를 사용하면 정확히 이것을 할 수 있으며, 더욱 놀라운 일입니다. 합성가스는 고체 물질에서 전환된 가스 형태입니다. 이는 많은 공정에서 가스화를 핵심으로 만듭니다. 이는 전기 생산, 가정 난방 및 일상 생활에서 사용하는 다양한 화학 물질 제조와 같은 것에 전력을 공급하는 연료로 사용할 수 있습니다.
가스화 과정은 가스 처리기라고 불리는 가스 처리를 위해 특별히 만들어진 챔버에 고체 물질을 가열하는 것으로 시작됩니다. 이 상자에는 최소한의 산소만 들어 있습니다. 이 방법은 물질을 가열하여 여러 가스로 분리합니다. 일산화탄소, 수소, 메탄과 같은 가스입니다. 방출된 가스는 포집되어 잠재적인 연료원으로 사용됩니다. 온도와 현재 공기의 양을 변경하면 다양한 종류의 가스를 생산할 수 있으며 이는 다양한 목적에 매우 유용합니다.
상상할 수 있듯이 가스화는 깨끗하고 재생 가능하고 지속 가능한 에너지를 만드는 데 선호되는 방법이 되는 여러 가지 장점이 있습니다. 또 다른 주요 이점은 매립지로 갔을 다양한 재료를 처리할 수 있는 잠재력이 있다는 것입니다. 특히, 톱밥과 같은 폐목재와 농장 폐기물은 이 과정에서 소각할 수 있습니다. 이는 가스화가 에너지를 만들 뿐만 아니라 쓰레기를 버리는 것을 방지하기 때문에 중요합니다. 이를 사용할 수 있다면 석탄이나 석유와 같은 재생 불가능한 연료(환경에 피해를 줄 수도 있음)에 대한 필요성이 감소할 수 있습니다.
기본적으로 일어나는 일은 열이 고체 물질을 녹이고, 이는 모든 것을 함께 유지하는 화학 결합을 분해한다는 것입니다. 몇 가지 예외를 제외하고, 탄소는 대부분의 고체 연료의 주요 구성 요소입니다. 탄소는 산소가 풍부한 환경에서 가열되면 주변의 산소와 반응하여 이산화탄소(CO2)를 생성할 수 있습니다. 산소가 없으면 대신 CO(일산화탄소)만 형성합니다. 우리가 이렇게 하는 이유는 방금 일어난 일로 정상적으로 에너지를 방출할 때 이러한 물질이 에너지를 포기하도록 강제할 수 있기 때문입니다.
산업에서 가스화의 실용적인 용도는 많습니다. 주요 용도는 에너지 생산을 위한 폐기물 처리입니다. 예를 들어 도시 쓰레기나 다양한 산업 공정에서 나오는 폐기물을 가스화기에 넣을 수 있습니다. 이 가스화기에서 폐기물은 합성가스로 전환됩니다. 이 합성가스는 전기, 열, 심지어 많은 산업 공정에 사용되는 수소나 암모니아와 같은 화학 물질을 만드는 데 연소될 수 있습니다.
가스화는 바이오연료 분야에서도 유망합니다. 바이오연료는 나무, 짚 또는 옥수수와 같은 재생 가능한 자원에서 파생된 연료입니다. 가스화는 이러한 재료를 합성가스로 전환하여 에탄올이나 디젤과 같은 액체 바이오연료로 전환할 수 있습니다. 이 바이오디젤은 천연 화석 연료에서 생산되는 가솔린과 디젤의 대체품으로 차량을 운행하는 데 사용됩니다.
이것들은 이점이지만 연구자가 가스화하는 동안 처리해야 할 과제와 한계도 있습니다. 핵심 문제 중 하나는 가스화 시스템을 설정하고 운영하는 데 비용이 많이 들 수 있다는 것입니다. 가스화기에는 특수 장비와 이를 제대로 작동시키는 훈련된 사람이 필요합니다. 이는 이 기술의 도입을 계획하고 있는 많은 기업과 사회에 장애물이 될 수 있습니다.
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