| 초록 |
본 연구는 모델 바이오매스를 이용하여 초임계수 가스화에서(SCWG) 수소 생산에 대한 연구를 하였다. 모델 바이오매스는 셀룰로오스와 리그린을 사용 하였다. 촉매는 알칼리 금속(K2CO3 and Na2CO3)과 전이금속 (Ni(NO3)2, Fe(NO3)3 and Mn(NO3)2)을 사용하였으며, 물과 바이오매스의 비율을 100:1로 바이오매스와 촉매의 비율을 10:1로 하였다. 실험방법은 Ar을 30분 동안 배기(purging)후, 반응기의 반응온도를 10℃/min로 승온하여 440℃에서 30분 동안 유지시켰다. 반응 후 생성된 가스는 가스포집낭에 포집하여 TCD가 설치된 GC(gas chromatography)를 이용해 수소생성량을 분석하였다. 그 결과 셀룰로오스와 리그닌에서 모든 촉매는 촉매가 없을 때 보다 전체 수율이 증가하는 경향을 보였다. 촉매의 영향에 의한 수소 수율은 MnNO3＞Fe2CO3＞Na2CO3 ＞K2CO3＞Ni(NO3)2 순으로 셀룰로오스에서 나타났으며 MnNO3에서 0.84mmol로 가장 높은 수소 수율을 보였다. 리그닌 같은 경우 MnNO3＞Ni(NO3)2＞Na2CO3 ＞K2CO3＞Fe2CO3 순으로 촉매의 효과를 볼 수 있었으며, MnNO3에서 0.93mmol로 가장 높은 수율을 확인 할 수 있었다. 결론적으로, MnNO3의 촉매 첨가가 모든 모델바이오매스에서 수소 수율이 증가하기 때문에 초임계수 가스화에서 유용한 촉매 중 하나이다. |
