Wood biomass including forest residues, waste wood, and construction residuals has been widely generated in Korea, but forest biomass from the National Forest Management Operation Project plays a big role in generating wood biomass. Unfortunately the promotion policy of woody energy organized by the Forest Service in Korea concentrates more on demand creation rather than on supply expansion. Therefore, in order to utilize insufficient wood resources effectively, it is greatly required to develop uses for maximizing their added value. In particular, more attention to the use of the second generation biomass has been paid in foreign countries because there is a threshold that the first generation biomass cannot produce enough biofuel without threatening food supplies and biodiversity. In Korea, wood pellets are regarded as the alternative clean fuels to oils and coals that emit green house gases into the atmosphere. However, using wood as pellet raw materials can not be an economic way because the value of wood disappears right after burning in the boiler in spite of its contribution to the decrease of carbon emission. Differently from wood pellets, kraft pulping process using woody biomass produces black liquor as a by-product which can be used to generate electricity, bioenergy and biochemicals through gasification. Thus, it can be more economical to make a torrefaction of lignocellulosic biomass such as low-quality wood and agricultural leftovers as raw materials of pellets.
신 재생에너지 보급통계에 의하면 바이오매스 발전실적은 2013년 부터 급증하고 있으며 그 중에서 가장 급격하게 증가한 연료는 Wood pellet으로 2013년 696Gwh, 2014년 2,764Gwh, 2015년에는 2,512Gwh를 발전 하였고 국내 Wood pellet 총 소비량은 2015년 기준 148만톤이며 그 중 발전용으로 소비된 Wood pellet은 108만톤으로 약 73%를 차지하고 있다. 본 연구에서 Wood pellet 소요량을 예측한 결과 국내 발전용으로 필요한 Wood pellet 소요량은 2020년 261만톤, 2025년 685만톤, 2030년 1,139만톤이 필요하며, 최적 바이오매스 발전량 산정을 위하여 바이오매스 발전소에서 국내 생산 Wood pellet 사용량을 50% 사용한다는 가정하에 기 허가 신청된 발전소를 가동하기 위해서는 2021년 226만톤의 Wood pellet이 국내에서 생산되어야 한다는 결론이 도출 되었다.
Different biosolid fuel (wood pellet) properties between trunk and root of pine (Pinus densiflora) biomass were investigated. Trunk has more organic solvent extracts and Klason lignin content which has higher heating values than root biomass component. In root biomass, polysaccharides content was higher than trunk biomass. Based on Higher Heating Value (HHD) analysis and ash content, trunk biomass showed better solid fuel characteristics than root biomass. But pine root biomass had lower HHD than trunk biomass, its HHD values were higher than other hardwood or annual plant lignocellulosic biomass.
Wood biomass, such as sawdust, particles, and chips from the wood industry, can be potentially used as a composite product. Chip block pallets (CBP) are composite products that can be produced from industrial wood waste and are in high demand in the logistics sector. Therefore, this study aimed to investigate the production of CBP from teak wood biomass with varying polyurethane contents. In addition, this study analyzed the optimum particle-size composition was determined. The CBP production of CBP be divided into two stages. The first stage evaluated the use of polyurethane adhesive content, whereas the second stage considered the effect of particle size composition. The 9 × 9 × 9 cm3 of CBP with 0.6 g/cm3 target density was fabricated using a cold press. The National Wooden Pallet and Container Association (NWPCA) standards were used to evaluate the density, moisture content, dimensional stability, water absorption, compressive strength (CS), and screw-holding strength (SHS) of our CBP products. The mechanical and physical properties of CBP products were investigated. As a result, the CBP sample prepared using 4-14 mesh particle size and 4.5% adhesive content showed the optimal strength values, such as CS of 14.67 MPa and SHS of 371.50 N. These findings demonstrate that the CBPs derived from teak wood waste closely resemble commercial chip blocks and have the potential to replace wood bearings as pallet pads.
This study investigated the reference case in the UK where legality and sustainability were systematically established for forest biomass represented by wood pellets. The UK is the country that best utilizes the trade value of wood pellets based on sustainability, with bioenergy accounting for 31% of total renewable energy production. The UK imported wood pellet, estimated 8,697 thousand tons in 2019. The UK government has continuously improved the renewable generation policy system to ensure the sustainability of wood pellets. The weighted average greenhouse gas emissions of a UK biomass power plant that received a Renewable Obligation Certificate (ROC) in 2018-19 was 26.71 gCO2e/MJ. These power plants are expected to meet the upper limit of 72.2 gCO2e/MJ by 2025. To issue an ROC, the biomass power plant must demonstrate that 70% of its total biofuel usage is sustainable. The UK uses the Sustainable Biomass Program (SBP) certification system, which is gradually expanding to other European countries, to prove the sustainability of biomass energy fuels. Global wood pellet production with SBP certification in 2019 was 10.5 Mt. This trend has significant implications for introducing additional sustainability into the wood pellet policy of South Korea.
To respond to global warming, there is an increasing interest in eco-friendly alternative energy sources. Therefore, unused forest biomass that has been neglected due to a lack of marketability is attracting attention. With the introduction of the "unused forest biomass certification system" in 2019, ways of determining quantity of unused forest biomass have steadily increased. However, there have been reported cases whereby unused forest biomass weighed more than the amount of harvested trees. It was found that it was possible that forest resources that can be used as round wood were mixed with unused forest biomass. In this context, this study aimed to estimate the amount of mixed round wood in the unused forest biomass supply. The relative expression of growing stock/ha versus the amount of final clearing/ha collected was modeled (y=1.490x-94.341, R2=0.861). As a result, it was found that round wood was mixed into the unused forest biomass, contributing to the disparity observed between the weighted forest biomass and the amount of trees harvested. In conclusion, proper declaration and certification procedures should be carried out for the use of forest resources and promoting unused forest biomass usage.
2012년 신재생에너지공급의무화제도 시행으로 국내 목재펠릿 수요가 급증하고 있으나, 현재 우리나라의 목재펠릿 자급률은 10% 수준에 머물러, 급증하는 수요를 충족하기 어려울 것으로 예상된다. 따라서 안정적인 공급과 가격이 보장될 수 있는 새로운 바이오매스의 발굴을 통하여 목재펠릿에 대한 폭발적인 수요를 대체하는 일은 우리뿐만 아니라 세계적으로 시급한 과제라 할 수 있다. 본 연구의 분석결과 고체 팜 바이오매스 중 대표적인 EFB (empty fruit bunch)와 MF (mesocarp fiber)의 2012년도 연간 발생량(함수율 10% 기준)이 말레이시아와 인도네시아에서 각각 약 2,800만톤과 2,000만 톤으로, 두 지역에서만 연간 총 4,800만 톤이 발생되는 것으로 추정된다. 연료적 특성에 있어서도 EFB의 발열량이 목재의 90% 수준을 상회하므로 목재펠릿을 대체할 수 있는 우수한 바이오매스 에너지자원이라 할 수 있다. 다만, 높은 회분함량으로 인하여 주택이나 온실의 난방용으로는 부적합하지만 발전용이나 산업용으로는 충분히 사용가능할 것으로 판단된다.
Recently, much of forest biomass has been obtained from the national forest management operation. Unfortunately, Korean Forest Services has a plan to use this forest biomass as energy fuels for wood pellets. Considering unhappy situation that about 80% of wood pulps has been imported, it is regarded as unwise decision. If forest biomass can be used to make pulps or other valuable woody products, we are able to double its economic value than the raw materials for wood pellets. In this study, we explored alternative raw materials for wood biomass used to make wood pellets. For this, fresh technology such as torrefaction was applied with the other lignocellulosic biomass.
JU, Young Min;LEE, Hyung Won;KIM, Ah-ran;JEONG, Hanseob;CHEA, Kwang-Seok;LEE, Jaejung;AHN, Byoung-Jun;LEE, Soo Min
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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제48권2호
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pp.181-195
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2020
본 연구는 평로탄화로 이용한 성형목탄 제조과정에서 얻은 탄화된 바이오매스의 특성을 분석하였으며, 기계적 전처리 및 평로탄화로 내 위치에 따른 특성 차이를 비교하고자 하였다. 성형목탄 제조업체에서 채취된 바이오매스 1종과 탄화 바이오매스 5종의 시료를 대상으로 선별(screening) 및 분쇄(grinding)를 통해 분석시료의 입자크기 범위별로 분류한 후, 고정탄소, 회분, 휘발성 화합물, 원소 함량, 발열량을 측정하였다. 실험 결과, 평로탄화로의 위치에 따라서는 중간층의 탄화 바이오매스 발열량이 20.4 MJ/kg으로 가장 높은 연료적 특성을 나타내었다. 선별 입자 크기에 따라서는 100 mesh 이하의 탄화 바이오매스에서 회분함량이 가장 낮았고 발열량, 탄소 함량, 고정탄소 함량은 높았다. 상관관계 분석 결과 회분 함량은 발열량, 휘발성화합물, 고정탄소, 탄소 함량과 모두 음의 상관관계를 나타내어 회분 함량이 연료적 특성에 부정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다.
There are many researches in progress on co-firing of coal and biomass to reduce carbon dioxide produced from the coal consumption. This study carried out 200 Kg/h combustion test furnace by mixing coal with timber. Coal was mixed with domestic and imported-wood around 10% to 20% based on input energy. For the mixed fuel, combustion temperature, unburned carbon and the composition of flue gas were analyzed. In addition, the tendency of slagging and fouling was examined using a probe. According to the result of the experiment, combustion temperature was depended on the kind of wood and mixing ratio. The unburned carbon loss was higher with increase of wood biomass mixing ratio, as a result, the total heat loss of furnace was slightly increased. The emission of NOx and SOx were decreased by $3{\sim}20%$ and $21{\sim}60%$ respectively. There are no difference of slagging and fouling tendency between biomass co-firing and coal burning only.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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