축분 가스화를 통한 연료가스 생산 공정의 경제적, 환경적 지속가능성 평가 (Economic and Environmental Sustainability Assessment of Livestock Manure Gasification for Fuel Gas Production)

서지정보

· 발행기관 : 한국공업화학회
· 수록지 정보 : 공업화학 / 34권 / 3호 / 291 ~ 298페이지
· 저자명 : 문지홍, 유경환

초록

본 연구는 가축분뇨를 가스화 하여 연료 가스를 생산하는 공정의 경제성과 탄소배출 관점에서의 지속가능성을 평가하였다. 본 연구에서 고려한 가스화 공정은 가스화 시설, 연료가스 정제 시설 및 생산 가스를 수요처를 수송하기 위한파이프 라인의 설치까지 전체 시설을 고려하여 해당 기술의 현실적인 타당성을 평가하였다. 해당 연구는 실험 결과를반영하는 ASPEN PLUS 시뮬레이션을 토대로 도출되었다. 경제성 및 CO2 전 주기 평가 결과, 축분 가스화를 통해 얻어진 연로가스는 발열량은 낮지만, 높은 수소 함량으로 천연가스와 가격적으로 경쟁력이 있다는 결과를 확인하였다.
특히, 탄소 배출 측면에서 높은 수소 함량으로 연료를 연소하였을 때 발열량당 배출되는 이산화탄소의 양이 천연가스에 비해 낮아 탄소 배출량 감축에 기여할 수 있다는 점을 확인하였다. 또한 다양한 시나리오 분석을 통해 외부 요인및 정책적 요인에 따른 경제성을 확인하였고, 재무 재표 분석을 통해 해당 기술을 실질적인 사업화 가능성을 평가하였다.

영어초록

This research evaluates the sustainability of gasifying livestock manure to produce fuel gas from an economic and carbon emission perspective. The entire process, including gasification, fuel gas purification, and pipeline installation to transport the produced fuel gas to the demanding industrial complex, is analyzed for realistic feasibility. The study is conducted using an ASPEN PLUS simulation with experimental data. The results of the economic and CO2 life cycle assessments confirm that the fuel gas produced from livestock manure is competitive with natural gas despite having a lower calorific value. When used as a fuel with a high hydrogen content, the fuel gas emits less CO2 per calorific value, making it more environmentally friendly. A scenario analysis is also performed to determine the expected economics, with price competitiveness being influenced by several factors. Although a significant decrease in natural gas prices could reduce the price competitiveness of the proposed process, it can still be supported by government policies. The cash flow analysis also confirms the economic viability of the process.

참고자료

· 없음