책 소개
인간의 활동에 의해 야기된 지구온난화는 이미 우리에게 심각한 재앙을 가져다주고 있다. 많이 늦지 않았을까 하는 염려는 되지만 교토의정서의 모태가 된 기후변화 기초조약에서는 기후계에 인위적 간섭을 불러일으키지 않는 수준에서 기후변화 대책 목표를 설정하였다. 그래서 대기 중 온실효과가스 농도를 안정화시켜 지구온난화를 방지하기 위하여 선진국들은 2050년의 이산화탄소 배출량을 현재의 50% 수준로 삭감하자는데 인식을 같이 하게 되었다. 그러나 이 목표는 화석연료를 주에너지원으로 사용하고 있는 우리의 산업구조 전반에 걸친 대변혁을 예고하고 있다. 이는 바꾸어 말하면 에너지원의 변혁이라고도 말할 수 있다. 교토의정서 목표달성을 위해 기존의 화석연료에서 벗어나 에코연료를 도입하려는 움직임이 전세계적으로 활발해지고 있다. 이 중 하나가 바이오매스의 자원인 쌀, 보리, 밀, 사탕수수, 옥수수, 고구마, 감자 같은 각종 식물자원을 활용하여 에너지를 얻는 것이다. 이러한 바이오매스에서 연료를 제조하는 기술은 실용화 단계에 이르렀다. 그러나 바이오매스 활용에 대한 여러 문제점도 나타나고 있는데 개발도상국에서 주로 생산하는 식량 및 사료 작물이 선진국의 에너지원으로 이용됨으로써 수급불균형에 기인하는 식량 및 사료작물의 가격 인상과 기상이변을 초래하여, 그렇지 않아도 만성적인 빈곤과 기상이변에 허덕이는 제3세계에 또 다른 재앙을 가져오고 있다. 앞으로 우리는 지구온난화 방지라는 지구 차원의 과제를 해결하면서 아울러 모든 인간이 인간답게 살아갈 수 있는 최선의 방법을 찾아야 할 것이다. 이 책은 여러 식물자원을 이용하여 바이오에탄올 제조기술 방법뿐만 아니라 에너지 수지 관점에서도 비교 검토하고 있다. 자동차연료로서의 활용에 대해 여러 나라의 예를 들어 설명하고, 공업용에탄올의 규격을 제시하면서 활용 방안도 검토하고 있어 바이오매스 관련 대체에너지 연구자에게 많은 도움이 되리라 기대된다. 이 책이 출판될 수 있도록 도와주신 전남대학교 바이오에너지 특성화대학원 인력양성사업단과 전남대학교 출판부의 여러분께 감사드린다. 역자 일동
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제1장 바이오에탄올의 현재 실태 및 전망 1. 바이오에탄올의 여러 나라의 실태와 전망 20 지구온난화 방지 대책을 위한 국제적 대응 20 지구온난화 방지 대책을 위한 장기적인 일본 국내의 대응 24 자급체제의 과제와 문제점 28 수입 가능성 33 바이오에탄올의 lCA 평가 36 1) 브라질에서 사탕수수로부터 바이오에탄올 제조__36 2) 미국에서 옥수수로부터 에탄올 생산__39 3) 셀룰로오스계 바이오매스로부터 에탄올 생산__42 2. 바이오에탄올과 합성에탄올의 특징 48 바이오에탄올은 카본(CO2) 뉴트럴 48 바이오에탄올과 합성에탄올의 식별법 51 1) 바이오에탄올과 합성에탄올의 식별__51 2) 액체 신틸레이션법에 의한 14C 측정__51 합성에탄올 제조방법 52 1) 에틸렌의 수화반응에 의한 에탄올 합성__52 2) 합성가스를 원료로 한 에탄올 합성__54 제2장 바이오매스 제조 재료로 본 여러 나라의 동향 1. 일본의 여러 프로젝트 기술과 원료 58 2. 일본의 주요 미이용 바이오매스 원료와 특징 62 농업계 바이오매스 원료 63 1) 사탕무우__63 2) 마령서__65 3) 벼__66 4) 맥류__68 5) 옥수수__70 6) 목초__71 7) 바이오에탄올 원료로서의 농업계 바이오매스 비교평가__73 임산계 바이오매스 원료 74 1) 바이오매스 특성__74 2) 바이오매스 자원량__75 3) 에탄올 원료로서의 바이오매스 조달 코스트 검토__81 3. 해외(ASEAN)의 주요 미이용 바이오매스 원료와 특징 85 제3장 전처리·발효기술 1. 당질 및 전분질 92 당질 원료 93 전분질 원료 95 당질 및 전분질 생산기술 96 1) 에탄올 발효의 역사__96 2) 에탄올 발효의 원리와 특징__98 3) 에탄올 발효의 기본 프로세스__100 4) 에탄올 발효제조의 공업 프로세스__106 5) 비교적 최근 개발된 발효기술__109 6) 효모의 육종__116 2. 셀룰로오스계 바이오매스 122 셀룰로오스계 바이오매스로부터 바이오에탄올 제조 기술 125 1) 묽은 황산 전처리·효소 가수분해법__127 2) 산 가수분해법__130 프로세스의 경제성 평가 141 1) 프로세스 설계의 전제조건__141 2) 건설비 계산__144 3) 에탄올 제조원가의 시산__144 프로세스의 에너지 수지 검토 145 3. 에탄올 발효 미생물 150 제4장 에탄올의 농축·탈수기술 1. 에탄올의 농축기술 158 증류법 159 1) 증류의 원리__159 2) 에탄올 농축의 원리__160 3) 기액평형과 에탄올의 증류 농축__160 4) 증류장치__162 에탄올 증류기술의 역사 164 1) 단증류에 의한 농축__165 2) 연속증류에 의한 농축정제__166 연료용 에탄올 제조에서 증류농축 170 1) 브라질의 연료용 에탄올 제조공장의 예__171 2) 미국의 연료용 에탄올 제조공장의 예__173 3) 태국의 연료용 에탄올 제조공장의 예__173 4) NEDO 「바이오매스에너지 고효율전환기술개발」 파일럿플랜트의 예__174 에너지 절약 증류기술 176 1) 다중 효용캔 시스템의 에탄올 농축 증류에 적용례__177 2) 열펌프 시스템의 에탄올 증류 농축에 적용례__177 그 밖의 에탄올 농축기술 178 1) 역삼투막법__178 2) 삼투 기화막법__180 3) 초임계 가스추출법에 의한 에탄올의 농축__181 4) 초음파 무화법__182 2. 에탄올의 탈수기술 184 공비 증류법 184 1) 공비 증류의 원리__184 2) 공비 증류법에 의한 함수 에탄올의 탈수__185 추출 증류법 186 1) 추출 증류의 원리__186 2) 추출 증류법에 의한 함수 에탄올의 탈수__186 흡착법 187 1) 흡착법의 개요__187 2) PSA법에 의한 함수 에탄올의 탈수__188 막분리법 189 1) 삼투 기화막법 및 증기 투과막법의 원리__190 2) 삼투 기화막법에 의한 에탄올의 탈수__190 3) 증기 투과막법에 의한 에탄올의 탈수__191 제5장 폐액 처리기술 1. 당밀 발효폐액의 퇴비화·사료화 194 당밀 발효폐액이란 194 당밀 발효폐액의 유효이용에 대해 197 1) 사료화__198 2) 비료화__201 2. 당밀 발효폐액의 메탄발효 205 당밀 발효폐액의 메탄발효법에 의한 처리 206 1) 일본에서 당밀 발효폐액의 메탄발효와 현재 상황__206 2) 말레이시아 및 중국에서의 발효 처리__208 당밀 발효폐액의 고효율 메탄발효 프로세스 개발 212 1) 고효율 메탄발효 처리 프로세스 개발__212 2) 색도 성분의 막분리에 의한 처리__214 3. 전분질 발효폐액 처리 및 이용 216 소주 증류폐액의 특징 218 소주 증류폐액의 생물학적 처리 219 1) 고속도 메탄발효 및 고속 처리__219 2) 위스키 증류폐액의 고속 처리__221 3) 소주 증류폐액의 고속 처리__221 소주 증류폐액의 유효이용 222 1) 사료화__223 2) 효소생산__223 3) 기능성 양조식초 제조__224 4. 셀룰로오스계 바이오매스 발효폐액 처리 227 진한 황산 당화-발효-증류 프로세스 폐수처리 228 묽은 황산 2단 당화-발효-증류 프로세스의 폐수처리 232 묽은 황산 처리-효소 당화 발효-증류 프로세스의 폐수처리 234 제6장 바이오에탄올의 자동차 연료로서 특성 1. 바이오에탄올의 자동차연료 시험 결과 238 바이오에탄올의 자동차연료로 이용에 관한 동향 238 바이오에탄올의 성상 240 바이오에탄올 혼합 가솔린의 연료 성상 242 바이오에탄올 혼합 가솔린의 재료 적합성 246 배출가스 특성 254 연료증발가스 특성 258 차량주행시험 259 2. 여러 나라의 연료 에탄올의 규격과 분석법 276 브라질의 연료용 바이오 에탄올의 규격 276 1) 브라질의 연료용 에탄올 현황__276 2) 브라질의 연료용 바이오에탄올 규격__278 미국의 연료용 바이오에탄올 규격 281 1) 미국의 연료용 바이오에탄올의 현황__281 2) 미국의 연료용 바이오에탄올 규격__282 아시아 각국의 연료용 바이오에탄올 규격 285 1) 중국의 연료용 바이오에탄올 규격__285 2) 태국의 연료용 바이오에탄올 규격__286 3) 필리핀의 연료용 바이오에탄올 규격__287 4) 인도의 연료용 바이오에탄올 규격__289 일본의 가솔린 혼합용 연료 에탄올 규격 290 1) 일본의 연료 에탄올 이용 현황__290 2) 일본의 연료용 바이오에탄올 규격__291 제7장 공업용 에탄올의 규격과 용도 1. 여러 나라의 공업용 에탄올 규격과 분석법 296 일본의 공업용 에탄올 품질규격 296 외국의 공업용 에탄올 품질규격 297 1) 미국의 에탄올 품질규격__303 2) 영국의 에탄올 품질규격__306 3) 독일의 에탄올 품질규격__308 4) 브라질의 에탄올 품질규격__310 5) 인도네시아의 에탄올 품질규격__312 6) 중국의 에탄올 품질규격__315 7) 태국의 에탄올 품질규격__319 2. 공업용 에탄올의 용도 323 일본의 공업용 에탄올 용도 325 1) 향료__325 2) 공업용 화학제품__326 3) 생활용품__327 4) 음식료품 공업__328 5) 기타__330 외국의 공업용 에탄올 용도 331 1) 미국__331 2) 프랑스__334 3) 독일__335 4) 영국__335 5) 브라질__335 색인 338
출처: 국립중앙도서관 서지정보
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