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11.2: 재생 불가능한 에너지원 - 생물학

11.2: 재생 불가능한 에너지원 - 생물학


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화석 연료

화석 연료 식물, 조류, 남조류의 유기물이 수백만 년에 걸쳐 고압으로 묻혀 가열되고 압축되어 나온 것입니다. 그 과정은 그 유기체의 바이오매스를 석유, 석탄 및 천연 가스의 세 가지 유형의 화석 연료로 변형시켰습니다.

석유(기름)

세계 에너지 소비의 37%와 미국 에너지 소비의 43%가 석유에서 나옵니다. 과학자들과 정책 입안자들은 종종 세계가 언제 도달할 것인지에 대한 질문에 대해 토론합니다. 피크 오일 생산, 석유 생산량이 최대였다가 감소하는 지점. 일반적으로 피크 오일은 21세기 중반에 도달할 것으로 생각되지만 많은 변수를 고려해야 하므로 그러한 추정이 어렵습니다. 현재 세계 매장량은 1조 3000억 배럴, 현재 생산량으로 45년 남았다.

석유 추출 및 정제의 환경 영향

기름 육지나 바다에 상관없이 일반적으로 지표면 아래 1~2마일(1.6~3.2km)에서 발견됩니다. 일단 오일이 발견되고 추출되면 원유 혼합물을 가스, 디젤, 타르 및 아스팔트용으로 다양한 유형으로 분리 및 준비하는 정제가 필요합니다. 정유는 휘발성 유기 탄화수소 및 독성 배출에 대한 미국 대기 오염의 주요 원인 중 하나이며 단일 최대 발암성 벤젠 공급원입니다. 석유가 휘발유나 디젤로 연소되거나 전기를 만들거나 보일러에 열을 공급할 때 환경과 인간의 건강에 해로운 영향을 미치는 많은 배출물이 발생합니다.

  • 이산화탄소(CO2)는 온실 가스이자 기후 변화의 원인입니다.
  • 이산화황(SO2) 산성비를 유발하여 물에 서식하는 동식물에 피해를 주고 특히 어린이, 노인 등 취약계층에서 호흡기 질환 및 심장병을 증가시키거나 유발한다.
  • 아산화질소(NONS) 및 휘발성 유기탄소(VOCs)는 지표면에서 오존을 생성하는데, 이는 자극적이며 폐를 손상시킵니다.
  • 미세먼지(PM)는 도시와 경치 좋은 지역에서 흐릿한 상태를 만들고 오존과 결합하여 특히 어린이와 노인에게 천식과 만성 기관지염을 일으킵니다. 매우 작은 또는 "미세한 PM"도 호흡기계에 더 깊숙이 침투하여 폐기종과 폐암을 유발하는 것으로 생각됩니다.
  • 납은 특히 어린이의 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

재래식 자원으로 간주되어 고갈되고 있는 다른 국내 석유 공급원이 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. 타르 샌드 – 1-2%의 역청(탄소가 풍부하고 수소가 부족한 두꺼운 중질 석유)을 함유한 축축한 모래와 점토 퇴적물. 이들은 스트립 채광에 의해 제거됩니다(석탄에 대한 아래 섹션 참조). 또 다른 출처는 오일 셰일, 이것은 액체 석유를 생산하기 위해 처리될 수 있는 유기 물질로 채워진 퇴적암입니다. 스트립 채광이나 지하 광산을 만들어 추출한 오일 셰일은 석탄처럼 직접 태우거나 수소가 있는 상태에서 구워서 액체 석유를 추출할 수 있습니다. 그러나 순 에너지 값은 낮고 추출 및 처리하는 데 비용이 많이 듭니다. 이 두 자원은 모두 다른 화석 연료와 유사한 스트립 마이닝, 이산화탄소, 메탄 및 기타 대기 오염 물질로 인해 심각한 환경 영향을 미칩니다.

미국이 점점 줄어들고 있는 자체 자원에서 더 많은 석유를 추출하려고 함에 따라 지구 깊숙이 시추하고 있으며 환경적 위험을 증가시키고 있습니다. 현재까지 미국에서 가장 큰 기름 유출 사고는 2010년 4월 Deepwater Horizon Oil Rig에서 폭발이 발생하여 11명의 직원이 사망하고 유출이 중단되기 전에 거의 2억 갤런의 기름이 유출되면서 시작되었습니다. 야생 동물, 생태계 및 사람들의 생계가 부정적인 영향을 받았습니다. 즉각적인 정화 작업에 많은 돈과 엄청난 에너지가 소비되었습니다. 장기적인 영향은 아직 알려지지 않았습니다. Deepwater Horizon Oil Spill and Offshore Drilling에 관한 국가 위원회는 무엇이 잘못되었는지 연구하기 위해 설립되었습니다.

석유에 대한 운송의 글로벌 의존도

석유 소비의 3분의 2는 자동차, 트럭, 기차 및 비행기에 연료를 공급하는 운송에 사용됩니다. 미국과 가장 선진화된 사회에서 교통은 우리 삶의 구조에 짜여져 있으며, 음식이나 피난처와 같은 일상적인 운영의 핵심 요소입니다. 소수의 지역이나 세계에 매장된 석유가 집중되어 있기 때문에 전 세계 대부분이 수입 에너지에 의존하고 있습니다. 지난 10년 동안의 유가 상승은 에너지 문제뿐만 아니라 경제적인 운송을 위해 수입 에너지에 의존하게 되었습니다. 예를 들어, 미국은 현재 수입 석유에 연간 3,500억 달러 이상을 지출하고 있습니다. 이는 성장을 촉진하고, 일자리를 창출하고, 기반 시설을 구축하고, 국내 사회 발전을 촉진하는 데 사용할 수 있는 경제적 자원의 고갈입니다.

석탄

기름과 달리 석탄 고체이다. 석탄은 상대적으로 저렴하고 풍부하기 때문에 미국에서 소비되는 전력의 약 절반을 생산하는 데 사용됩니다. 석탄은 국내 최대 에너지원입니다. 석탄 생산량은 지난 60년 동안 미국에서 두 배로 증가했습니다(그림 (PageIndex{1})). 현재 세계 매장량은 8억 2600만 톤으로 추산되며 그 중 30%가 미국에 있다. 미국이 국내에서 통제하고 있는 주요 연료 자원이다.

석탄은 풍부하고 저렴하며 다른 전력원의 비용과 비교하여 시장 비용만 고려할 때 석탄의 추출, 운송 및 사용은 시장 비용이 진정으로 나타내지 못하는 수많은 환경적 영향을 생성합니다. 석탄은 산성비, 스모그 및 건강 문제와 관련이 있는 이산화황, 산화질소 및 수은을 방출합니다. 석탄을 태우는 것은 석유나 천연가스를 사용하는 것보다 에너지 단위당 더 많은 양의 이산화탄소를 방출합니다. 석탄은 2010년 지구 대기로 방출된 미국 전체 이산화탄소 배출량의 35%를 차지했습니다. 연소로 인해 생성된 재는 수질 오염에 기여합니다. 일부 탄광은 생태계와 수질에 부정적인 영향을 미치고 경관과 경치를 변경합니다(예: 산꼭대기 채광).

또한 탄광과 탄광 주변에 사는 사람들에게 심각한 건강 영향과 위험이 있습니다. 전통적인 지하 채굴은 갇히거나 사망할 위험 때문에 광산 작업자에게 위험합니다. 지난 15년 동안 미국 광산 안전 보건국(U.S. Mine Safety and Health Administration)은 광산 작업자 사망자 수를 발표했으며 연간 18-48명으로 다양했습니다. 2010년 4월 6일 웨스트 버지니아의 어퍼 빅 브랜치 탄광에서 폭발로 29명의 광부가 사망하여 2009년과 2010년 사이의 사망자 증가에 기여했습니다. 안전 규정이 덜한 다른 국가에서는 사고가 더 자주 발생합니다. 예를 들어, 2011년 5월에는 멕시코의 탄광에서 3명이 사망하고 11명이 며칠 동안 갇혀 있었습니다. 얻을 위험도 있다. 검은 폐 질환 (진폐증). 석탄먼지를 장기간 흡입하여 생기는 폐질환이다.. 기침과 숨가쁨을 유발합니다. 노출을 중단하면 결과가 좋습니다. 그러나 복잡한 형태는 점점 악화되는 숨가쁨을 유발할 수 있습니다.

산꼭대기 채광 (MTM)은 근로자에게 덜 위험하지만 특히 토지 자원에 해로운 영향을 미칩니다. MTM은 탄층을 노출시키기 위해 산꼭대기를 제거하고 인접한 계곡에 관련 광산 폐기물을 처분하는 것을 포함하는 지표 채광 관행입니다. 이러한 형태의 채광은 말 그대로 산꼭대기를 제거하고 기존 서식지를 파괴하기 때문에 환경에 매우 해롭습니다. 또한 MTM의 잔해는 계곡과 다른 중요한 서식지를 묻은 계곡에 버려집니다.

천연 가스

천연가스는 세계 에너지 수요의 20%와 미국 수요의 25%를 충족합니다. 천연 가스 주로 메탄(CH4) 매우 강력한 온실 가스입니다. 천연 가스에는 두 가지 유형이 있습니다. 바이오제닉 가스 얕은 깊이에서 발견되며 매립 가스와 같은 박테리아에 의한 유기물의 혐기성 붕괴로 인해 발생합니다. 발열 가스 유기 물질의 압축과 지하의 깊은 열로 인해 발생합니다. 그들은 저수지 암석과 석탄 매장지에서 석유와 함께 발견되며 이러한 화석 연료는 함께 추출됩니다.

천연 가스는 탄광, 유정 및 가스정, 천연 가스 저장 탱크, 파이프라인 및 처리 공장에서 대기로 방출됩니다. 이러한 누출은 미국 총 메탄 배출량의 약 25%를 차지하며 이는 미국 전체 온실 가스 배출량의 3%에 해당합니다. 천연 가스가 생산되지만 경제적으로 포집 및 운송할 수 없는 경우 유정에서 "발화"되거나 연소되어 CO로 전환됩니다.2. 이것은 CO가 대기로 메탄을 방출하는 것보다 더 안전하고 더 나은 것으로 간주됩니다.2 메탄보다 덜 강력한 온실 가스입니다.

지난 몇 년 동안 천연 가스의 새로운 매장량이 확인되었습니다. 바로 셰일 자원입니다. 미국은 2,552조 입방피트(Tcf)(72조 2700억 입방미터)의 잠재적 천연 가스 자원을 보유하고 있으며 셰일 자원은 827Tcf(23.42tcm)를 차지합니다. 천연 가스 가격이 상승함에 따라 셰일에서 가스를 추출하는 것이 더 경제적이 되었습니다. 그림 (PageIndex{3})는 과거 및 예상 미국 천연 가스 생산량과 다양한 출처를 보여줍니다. 현재 매장량은 2009년 미국 소비율(연간 약 22.8Tcf - 연간 645.7bcm)로 약 110년 동안 지속하기에 충분합니다.

천연 가스는 환경 영향을 고려할 때 선호되는 화석 연료입니다. 특히, 연소 시 훨씬 적은 양의 이산화탄소(CO2), 산화질소, 이산화황은 석탄이나 기름의 연소보다 생략된다. 또한 재나 유독성 배출물을 생성하지 않습니다.

천연 가스 생산은 다량의 오염된 물을 생산할 수 있습니다. 이 물은 토지와 물 공급을 오염시키지 않도록 적절하게 취급, 저장 및 처리되어야 합니다. 셰일 가스 추출은 별명이 붙은 프로세스로 인해 기존 소스보다 문제가 더 많습니다. 프래킹, 또는 많은 양의 물이 필요하기 때문에 우물이 파쇄됩니다(그림 (PageIndex{4})). 이 기술은 고압 유체를 사용하여 일반적으로 단단한 셰일 퇴적물을 파쇄하고 암석 내부에 갇힌 가스와 오일을 방출합니다. 암석에서 가스의 흐름을 촉진하기 위해 작은 고체 입자가 파쇄 액체에 포함되어 셰일 균열에 머물고 액체가 감압된 후에도 열린 상태로 유지됩니다. 물의 상당한 사용은 일부 지역에서 다른 용도를 위한 물의 가용성에 영향을 미칠 수 있으며 이는 수생 서식지에 영향을 미칠 수 있습니다. 잘못 관리하면 수압 파쇄 유체가 유출, 누출 또는 기타 다양한 노출 경로를 통해 방출될 수 있습니다. 유체에는 염산, 글루타르알데히드, 석유 증류액 및 에틸렌 글리콜과 같은 잠재적으로 위험한 화학 물질이 포함되어 있습니다. 프랙킹의 위험은 다큐멘터리 Gasland(2010)에서 대중 문화에서 강조되었습니다.

유정의 원료 가스에는 매우 유독한 가스인 황화수소를 포함하여 찾고 있는 메탄 외에도 많은 다른 화합물이 포함될 수 있습니다. 황화수소 농도가 높은 천연 가스는 일반적으로 연소되어 CO를 생성합니다.2, 일산화탄소, 이산화황, 질소 산화물 및 기타 많은 화합물. 천연 가스 유정과 파이프라인에는 장비와 압축기를 작동시키는 엔진이 있는 경우가 많으며 이로 인해 추가 대기 오염 물질과 소음이 발생합니다.

석탄과 천연가스의 발전 기여도

현재 미국에서 전력 생산에 사용되는 화석 연료는 주로 석탄(44%)과 천연 가스(23%)입니다. 석유는 약 1%를 차지합니다. 석탄 전기는 풍부하고 높은 에너지 밀도와 저렴한 비용으로 인해 증기 기관의 천연 연료였던 20세기 초반으로 그 기원을 추적합니다. gatural Gas는 나중에 화석 전기 믹스에 추가되어 2차 세계 대전 이후 상당한 양으로 도착했고 1990년 이후 가장 큰 성장을 이뤘습니다. 두 연료 중에서 석탄은 동일한 열 출력에 대해 천연 가스보다 거의 두 배의 이산화탄소를 방출하므로 지구 온난화와 기후 변화에 훨씬 더 크게 기여합니다.

천연 가스 및 석탄의 미래

석탄 및 천연 가스의 미래 개발은 탄소 배출에 대한 대중 및 규제 관심의 정도, 두 연료의 상대적 가격 및 공급에 달려 있습니다. 미국에는 석탄 공급이 풍부하고 광산에서 발전소까지의 운송 체인이 잘 구축되어 있습니다. 알려지지 않은 주요 요인은 탄소 배출에 가해질 대중 및 규제 압력의 정도입니다. 탄소 배출에 대한 강력한 규제 압력은 석탄의 폐기와 천연 가스 발전소의 추가를 선호할 것입니다. 이러한 추세는 최근 시추 기술의 발전으로 인해 미국의 셰일가스 매장량이 극적으로 확대되면서 더욱 강화되었습니다. 셰일 천연 가스 생산량은 2006년에서 2010년 사이에 매년 48% 증가했으며 더 많은 증가가 예상됩니다. 미국의 셰일 가스 생산량이 증가하면 수입이 점차 줄어들고 결국 미국이 천연 가스의 순수 수출국이 될 수 있습니다.

원자력

원자력 많은 양의 에너지를 방출하는 우라늄과 같은 원소의 방사성 붕괴에서 방출되는 에너지입니다. 원자력 발전소는 이산화탄소를 생성하지 않으므로 종종 대체 연료 (화석연료 이외의 연료). 현재 전 세계 원자력 발전량은 약 19조 1000억 KWh이며, 그 중 미국이 22%를 생산하고 소비하고 있다. 원자력은 미국 전력의 약 9%를 제공합니다(그림 (PageIndex{7})).

원자력에는 환경 문제가 있습니다. 우라늄 광석을 채굴 및 정제하고 원자로 연료를 만드는 데는 많은 에너지가 필요합니다. 또한 원자력 발전소는 매우 비싸고 건설에 많은 양의 금속, 콘크리트 및 에너지가 필요합니다. 원자력에 대한 주요 환경 문제는 우라늄 공장 찌꺼기, 사용된(사용된) 원자로 연료 및 기타 방사성 폐기물을 포함한 폐기물입니다. 이러한 물질은 방사성 반감기가 길기 때문에 수천 년 동안 인간의 건강에 위협이 됩니다. NS 반감기 방사성 원소의 1개는 물질의 50%가 방사성 붕괴하는 데 걸리는 시간입니다. 미국 원자력 규제 위원회(U.S. Nuclear Regulatory Commission)는 인간의 건강과 환경을 보호하기 위해 원자력 발전소의 운영과 방사성 물질의 취급, 운송, 저장 및 폐기를 규제합니다.

볼륨별, 우라늄을 채굴할 때 발생하는 폐기물이라고 합니다. 우라늄 공장 찌꺼기, 가장 큰 폐기물이며 방사성 원소인 라듐을 함유하고 있으며 붕괴하여 방사성 기체인 라돈을 생성합니다. 고준위 방사성폐기물 사용후핵연료로 구성된다. 이 연료는 긴 금속 튜브에 작은 연료 알갱이로 구성된 고체 형태이며 먼저 물로 냉각한 다음 공기로 냉각되는 특수 실외 콘크리트 또는 강철 용기에 다중 격납 장치로 저장 및 처리해야 합니다. 미국에는 이 연료를 위한 장기 저장 시설이 없습니다.

통제되지 않은 원자력 반응으로 인한 위험으로 인해 원자력 발전소의 허가, 건설, 운영 및 폐기를 규율하는 다른 많은 규제 예방 조치가 있습니다. 통제되지 않은 반응이 발생할 경우 공기, 물 및 식품의 오염 가능성이 높습니다. 최악의 시나리오를 계획할 때도 항상 예상치 못한 사건의 위험이 있습니다. 예를 들어, 2011년 3월 지진과 일본을 강타한 쓰나미로 후쿠시마 제1 원자력 발전소의 원자로가 용융되어 주변 지역에 막대한 피해를 입혔습니다.

원자력에 대한 토론

지속 가능성의 관점에서 원자력은 흥미로운 딜레마를 제시합니다. 한편으로 원자력은 탄소 배출을 일으키지 않으며, 이는 인위적인 기후 변화에 직면한 세계에서 지속 가능한 주요 이점입니다. 반면에, 원자력은 위험한 폐기물을 생산합니다. i) 환경에서 수천 년 동안 저장되어야 하고, ii) 테러리스트 또는 다른 사람들이 도시를 파괴하고 환경을 오염시키기 위해 전용할 수 있는 폭탄급 플루토늄과 우라늄을 생산할 수 있습니다. , 그리고 iii) 장수명 방사선의 우발적인 누출을 통해 자연 및 건축 환경을 위협합니다. 사려 깊은 과학자, 정책 입안자 및 시민은 사용후핵연료 저장의 환경적 위험, 핵확산의 사회적 위험, 우발적 또는 고의적 방사선 방출의 영향에 대해 이 탄소 없는 전기 공급원의 이점을 저울질해야 합니다. 지구의 역학을 영구적으로 바꿀 수 있는 능력을 가진 인간의 예는 거의 없습니다. 탄소 배출로 인한 지구 기후 변화가 한 예이고 충분한 수의 핵무기 폭발로 인한 방사선이 또 다른 예입니다. 원자력은 탄소 배출을 줄이는 긍정적인 면과 핵 확산 위험에 대한 부정적인 면이라는 두 가지 기회에 모두 영향을 미칩니다.

원자력은 놀라울 정도로 빠르게 에너지 현장에 등장했습니다. 제2차 세계대전 말 군사적 목적을 위한 원자력 기술의 발전에 이어 원자력은 저렴한 전기 생산을 위한 새로운 평시 경로를 빠르게 획득했습니다. 에너지 측면에서 매우 짧은 시간인 제2차 세계 대전이 끝난 지 11년 후 영국 셀라필드의 칼더 홀에서 최초의 상업용 원자로가 전기를 생산했습니다. 원자로의 수는 1986년 체르노빌 재해 이후 4년, 1979년 Three Mile Island 이후 11년이 지난 1990년까지 400개 이상으로 꾸준히 증가했습니다. 공공 및 정부가 원자력 발전 확장 계획을 진행하기를 꺼리기 때문입니다.

이 논쟁의 결과는 세계가 몇 년 동안 진행되어 온 핵 르네상스를 경험할 것인지 여부를 결정할 것입니다. 2011년 3월 일본 후쿠시마 원전 사고로 전 세계적인 논의가 큰 영향을 받았습니다. 후쿠시마 원전 사고는 지진과 쓰나미로 인해 원자로와 저장고를 운영하는 원자력 단지의 냉각 시스템을 무력화시켰습니다. 사용후핵연료의 수중 저장은 궁극적으로 일부 원자로 노심의 부분적 용해와 상당한 방사선 방출을 유발합니다. 체르노빌이 발생한 지 25년이 지난 이 사건은 원자력에서 안전과 대중의 신뢰가 특히 중요하다는 것을 상기시켜줍니다. 그들 없이는 원자력의 확장이 일어나지 않을 것입니다.


재생 불가능한 자원에서 생성된 연료는 경제성과 발전에 관련된 긴 과정으로 인해 전 세계에서 생성되는 모든 전력의 주요 원천입니다. 일반적으로 재생 불가능한 자원은 수년간 가열 및 압축되어 원유와 천연 가스로 전환되는 유기 물질로 형성됩니다. 재생 불가능한 에너지는 주로 3개의 틈새 시장으로 구분되는 화석 연료입니다. 이 외에도 원자력 연료인 재생 불가능한 에너지가 하나 더 있습니다.

천연 가스석탄기름
천연 가스의 형성은 수십억 년이 걸리는 높은 압력과 열에 의해 분해가 수행되기 때문에 장기간의 과정입니다. 석탄은 나무, 식물, 양치류의 분해에 의해 형성되는데 시간이 걸리는 과정입니다.동물성 플랑크톤과 조류와 같은 작은 유기체는 과도한 압력으로 인해 기름으로 분해됩니다.

원자로에서 전기를 생산하는 데 사용할 수 있는 연료는 핵연료입니다. 우라늄은 원자로에 사용되는 연료 중 하나입니다. 그것은 세계 총 에너지의 약 6%와 세계 전력의 13-14%를 제공합니다.

화석 연료의 연소는 환경에 해로운 영향을 미치고 지구 온난화와 기후 변화의 원인이 된다는 것이 일반적으로 이해되고 있습니다. 이와 함께 핵 물질은 방사능 특성으로 인해 독성이 있기 때문에 위험과 관련이 있습니다.

재생 불가능한 에너지원의 장점과 단점에 대한 오랜 논쟁이 있어 왔습니다. 따라서 소비자는 동전의 양면을 인식해야 합니다. 다음은 재생 불가능한 에너지의 장점과 단점에 대한 개요입니다.

1. 재생 불가능한 자원은 에너지가 높습니다. 석탄 및 석유와 같은 자원은 태양열 또는 풍력 에너지와 같은 재생 에너지에 비해 더 많은 에너지를 제공하는 경향이 있습니다.
2. 석탄 채굴, 석유 판매 또는 천연 가스 파이프라인 건설에서 막대한 이익을 얻을 수 있습니다.
3. 이러한 리소스는 가정이나 다른 곳에서 사용하기 쉽습니다.
4. 소비자는 매우 비용 효율적인 가격으로 재생 불가능한 자원을 찾을 수 있습니다.
5. 어떤 사람들에게는 새로운 기계와 기타 에너지원이 석탄과 석유와 같은 전통적인 광물을 대체할 수 없습니다. 그래서 전통에너지라고도 한다.
6. 재생 불가능한 에너지는 어디서나 쉽게 찾을 수 있습니다. 이것은 그들이 전 세계로 편리하게 이동할 수 있음을 의미합니다. 쉽게 접근할 수 없는 지역에 사는 사람들은 재생 불가능한 에너지를 사용할 수 있습니다.
7. 가장 중요한 것은 재생 불가능한 자원이 일자리 창출이라는 것입니다. 추출, 운송 및 정제는 고용을 제공하는 재생 불가능한 자원의 일부입니다.
8. 대부분의 재생 불가능한 자원은 저장하기도 매우 쉽습니다.

많은 장점이 있지만 재생 불가능한 자원에는 많은 단점도 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.


천연 가스

이름에서 알 수 있듯이 이것은 가스 형태의 화석 연료입니다(예: 메탄 및 LPG). 그것은 종종 바다와 석유 매장지 근처에서 발견됩니다. 천연 가스 저장소에 대한 측량은 석유 탐사와 유사합니다. 천연 가스전이 발견되면 시추 과정은 석유와 유사합니다.

가스는 소스에서 파이프되어 나중에 사용하기 위해 저장할 수 있습니다. 천연가스는 요리와 난방뿐만 아니라 플라스틱, 비료, 의약품과 같은 다양한 제품을 만드는 데 사용됩니다.


재생 불가능한 에너지

재생 불가능한 에너지는 석유 및 석탄과 같이 결국 고갈될 소스에서 나옵니다.

생물학, 생태학, 지구과학, 지리학, 사회학, 경제학

화석 에너지
중앙 정보국(Central Intelligence Agency)에 따르면 전 세계 전력의 66% 이상을 화석 연료에서 생산하고 또 다른 8%는 원자력에서 생산합니다.

(단수: 조류) 다양한 수생 생물 군. 그 중 가장 큰 것은 해초.

탄소 함량이 높은 가장 귀중한 유형의 석탄. 무연탄, 흑탄, 석탄이라고도 합니다.

행성이나 다른 천체를 둘러싸고 있는 가스층.

전자, 양성자 및 중성자의 세 가지 주요 부분으로 구성된 요소의 기본 단위.

살아 있거나 최근에 살아 있는 유기체, 주로 식물에서 파생된 재생 가능한 에너지.

산업적 규모로 에너지를 생산하는 데 사용할 수 있는 작물, 잔류물 및 기타 유기 물질.

다른 물질의 생산에 의해 생성되는 물질.

지구와 지구 대기에 있는 탄소와 탄소 화합물의 총량.

동물이 호흡 중에 생성하고 식물이 광합성 중에 사용하는 온실 가스. 이산화탄소는 또한 화석 연료를 태울 때 나오는 부산물입니다.

일반적으로 고온과 고압에서 유기물이 탄소로 변하는 과정.

우리 행성의 상호 연결된 모든 기상 요소의 점진적인 변화.

땅에서 채굴된 어둡고 단단한 화석 연료.

독을 먹거나 위험하게 만들다.

전하의 존재 및 흐름과 관련된 일련의 물리적 현상.

유기체 또는 공동체를 둘러싸고 영향을 미치는 조건.

석탄, 석유 또는 천연 가스. 고대 식물과 동물의 유적에서 형성된 화석 연료.

물, 화학약품, 모래 등을 고압으로 주입하여 지표면의 균열이 벌어지고 넓어지는 석유와 천연가스를 추출하는 공정. 수압파쇄라고도 한다.

기름으로 만든 액체 혼합물로 많은 자동차를 운행하는 데 사용됩니다.

가스가 태양빛을 지구 대기권으로 들어오게 하지만 열이 빠져나가기 어렵게 만드는 현상.

이산화탄소, 메탄, 수증기, 오존과 같은 대기 중의 가스가 지구 표면에서 반사된 태양열을 흡수하여 대기를 데우는 것입니다.

유기체가 일년 내내 또는 더 짧은 기간 동안 사는 환경.

깨끗하고 건강하게 유지하는 과학 및 방법.

(액화 천연 가스) 저장 및 운송이 용이하도록 냉각 및 액화시킨 천연 가스.

천연가스의 기본 성분인 화합물.

대부분이 메탄가스로 이루어진 화석연료의 일종.

가스, 석탄, 석유와 같이 인간의 수명에 비해 고갈될 수 있는 에너지 자원.

원자핵 사이의 반응에 의해 방출되는 에너지.

원자핵이 분열하여 에너지를 방출하는 과정.

일반적으로 해안에서 수 마일 떨어진 수중에 위치한 시설 또는 자원과 관련이 있습니다.

해저 위치에서 석유 및 천연 가스를 추출 및 처리하는 시설이 있는 크고 높은 구조물.

일부 습지에서 발견되는 부분적으로 부패된 유기 물질 층. 이탄은 말려서 연료로 태울 수 있습니다.

고대 유기체의 잔해에서 형성된 화석 연료. 원유라고도 합니다.

식물이 물, 햇빛, 이산화탄소를 물, 산소, 단당으로 바꾸는 과정.

(단수: 플랑크톤) 미세한 수생 생물.

천연 자원에 해를 끼치는 화학 물질 또는 기타 물질.

생물체의 조직을 손상시킬 수 있는 일종의 열 또는 방사선을 방출하는 핵분열의 부산물.

더 순수하거나 깨끗하게 만들기 위해.

사실상 고갈되지 않고 인간의 수명에 비해 적은 시간에 걸쳐 자연적으로 보충되는 원천에서 얻은 에너지.

시골 생활이나 거주자가 적은 지역과 관련이 있습니다.

물, 얼음, 바람에 의해 운반되고 퇴적된 고체 물질.

기호 U가 있는 화학 원소. 핵 에너지를 생산하는 데 사용되는 연료.

대부분의 주민들이 비농업 직업을 가지고 있는 개발되고 인구 밀도가 높은 지역.

특정 장소의 모든 식물 생활.

얕은 물로 덮이거나 물로 포화된 땅.

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작가

편집자

제시카 시어, 내셔널 지오그래픽 소사이어티

생산자

Caryl-Sue, 내셔널 지오그래픽 소사이어티

출처

Dunn, Margery G. (편집자). (1989, 1993). "당신의 세계 탐험: 지리의 모험." 워싱턴 D.C.: 내셔널 지오그래픽 협회.

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리소스 유형

자원은 땅, 공기, 물과 같이 인간이 필요로 하고 가치 있게 여기는 물리적인 물질입니다. 자원은 재생 가능 또는 재생 불가능으로 특징지어지며 재생 가능 자원은 사용되는 속도로 자체 보충될 수 있지만 재생 불가능 자원은 공급이 제한되어 있습니다. 재생 가능한 자원에는 목재, 풍력 및 태양열이 포함되고 재생 불가능한 자원에는 석탄 및 천연 가스가 포함됩니다. 이 선별된 강의실 리소스 컬렉션으로 리소스 유형을 살펴보세요.

리소스 관리

개인, 지역 사회 및 국가는 번영을 돕기 위해 전기, 목재, 석유, 물, 식량 등 다양한 자원에 의존합니다. 이러한 기본 자원은 우리 일상 생활의 많은 부분을 차지하기 때문에 미래 세대가 필요한 것을 가질 수 있도록 책임감 있게 관리하는 것이 중요합니다. 인간 문명은 환경과 우리가 의존하는 풍부한 천연 자원에 큰 영향을 미칩니다. 모든 커뮤니티는 자신뿐만 아니라 주변 세계를 위해 리소스를 책임감 있게 관리해야 하는 과제에 직면해 있습니다. 개인과 커뮤니티가 자원을 관리하여 자신과 주변 세계를 지원하는 방법에 대해 자세히 알아보십시오.

재생 불가능한 자원

재생 불가능한 에너지 자원에는 석탄, 천연 가스, 석유 및 원자력이 포함됩니다. 이러한 자원은 한 번 사용되면 대체할 수 없으며, 이는 현재 우리가 대부분의 에너지 요구를 공급하는 데 의존하고 있기 때문에 인류에게 중요한 문제입니다.

화석 연료

화석 연료란 무엇이며 화석 연료를 보다 환경 친화적으로 만들기 위해 어떤 노력을 기울이고 있습니까?

화석 연료는 무엇입니까?

화석 연료는 무엇입니까? 그들은 어떻게 형성 되었습니까? 석탄, 석유 및 천연 가스와 같은 재생 불가능한 에너지원의 인간 사용이 기후 변화에 어떻게 영향을 미치는지 알아보십시오.

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재생 불가능한 에너지 자원에는 석탄, 천연 가스, 석유 및 원자력이 포함됩니다. 이러한 자원은 한 번 사용되면 대체할 수 없으며, 이는 현재 우리가 대부분의 에너지 필요를 공급하는 데 의존하고 있기 때문에 인류에게 중요한 문제입니다.

화석 연료

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화석 연료는 무엇입니까?

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비 재생 에너지의 장단점은 무엇입니까?

재생 불가능한 에너지에 대해 이야기할 때, 몇 가지 긍정적인 측면과 함께 부정적인 측면이 있습니다.

이러한 속성이 무엇인지 자세히 알아보겠습니다.

비재생 에너지의 장점

이것들은 고려해야 할 재생 불가능한 에너지의 장점 중 일부입니다.

더 적은 초기 자본 설치

재생 불가능한 에너지원은 오랫동안 사용되어 왔기 때문에 대부분의 국가에서 에너지 기반 시설은 재생 불가능한 에너지원에 의존하고 있습니다. Andy Darvill’s Science Site에서 수행한 연구에 따르면 재생 불가능한 화석 연료는 전 세계 전력 공급원의 66%를 차지합니다. 또한 전체 에너지 요구량의 약 95%를 충족함을 보여줍니다. 필요에는 전기, 운송, 난방 등이 포함됩니다.

따라서 이를 위한 구조가 이미 존재하기 때문에 화석연료와 같은 재생 불가능한 에너지원의 채택은 더 저렴해진다. 예를 들어, 태양열 패널이나 풍차는 설치와 새 장비 구매에 상당한 초기 투자가 필요할 수 있습니다.

On the other hand, connecting to the already existing electricity grid or natural gas pipeline is easier as you don’t require new equipment.

Consistency

With nonrenewable energy sources, they can produce a more constant power supply, as long as the necessary fuel is available.

In comparison, renewable energy sources depend on unreliable sources such as wind and solar energy.

Extraction and Storage

When it comes to nonrenewable energy sources, they are moderately cheap to extract. Also, they are easy to store, pipe, and ship anywhere in the globe.

Reliable and Dependable

No matter the time of the day or season of the year, we can rely on these energy sources. Also, during the extraction and transportation of these fuels, there is the creation of jobs for the locals making the economy grow.

Although some of them bring about serious environmental hazards, some like natural gas is clean and healthy. Natural gas produces CO2, and water vapor when it burns, which are the same gases we breath out.

Generally speaking, nonrenewable energy resources have higher capacity factors, which means they produce power close to their relative total capacity.

Disadvantages of Nonrenewable Energy

These are the core cons of using nonrenewable energy.

Unfriendly to the Environment

Some nonrenewable energy sources such as fossil fuels are not clean and green. In fact, all fossil fuels contain high levels of carbon, which is a primary contributor to global warming.

For example, oil leaks not environmentally friendly as they can choke the plants where they occur or kill sea animals if it happens in the sea.

Also, when it comes to nuclear energy, it generates radioactive material. The radioactive waste from the plants are extremely toxic and can cause burns and increased cancer risks, bone decay, and blood diseases when exposed to them.

Also, when extracting some of them like natural gas, they cause environmental hazards such as fracturing the rocks which might cause mini-earthquakes. Natural gas extraction may also cause the contamination of water sources and underground reservoirs, which may affect human and animal life.

Also, when extracting coal, the ground might cave, causing underground fires. These fires may sometimes burn for many years. Additionally, when coal burns, it releases multiple toxic gases, as well as pollutants, which negatively affect the environment.

When coal burns, it releases many toxic gases and pollutants into the atmosphere. Mining for coal can also cause the ground to cave in and create underground fires that burn for decades at a time.

Nonrenewable

Nonrenewable energy sources, especially fossil fuels and nuclear ones, can not be replenished. What this implies is that, since the amounts are finite, or do not replenish fast, if we do not use them well, they might come to an end.

If these sources are depleted, it will take millions of years to form again, unlike renewable sources like the sun, which is always there.

They Are Unsustainable

The high rate at which we consume the resources is not sustainable in the long term. Unless we find alternative sources of energy to power our lives, the use of these fuels is unsustainable.

Prone to Cause Accidents

Although there are fewer accidents related to nuclear power, when it comes to fossil fuels, accidents are likely to occur. They can never be as safe as renewable sources such as wind and solar would be. In the case of petroleum, fires happen often, especially if tankers crash, or if there are oil leaks.

In addition, if a nuclear accident happens like the one in Fukushima, it can cause devastating effects to both humans and the environment.

The Spread of Weaponizable Materials

There is the fear that when it comes too nuclear energy, some people might misuse this source to create weapons. There has been lobbying by the international community against the production of nuclear weaponry.

Non-Degradable Residual Products

The fact that the residue products from some nonrenewable energy sources such as fossil fuels are non-degradable means that they pollute the environment.


요약

Biodiversity exists at multiple levels of organization, and is measured in different ways depending on the goals of those taking the measurements. These include numbers of species, genetic diversity, chemical diversity, and ecosystem diversity. Humans use many compounds that were first discovered or derived from living organisms as medicines: secondary plant compounds, animal toxins, and antibiotics produced by bacteria and fungi. Ecosystems provide ecosystem services that support human agriculture: pollination, nutrient cycling, pest control, and soil development and maintenance. Loss of biodiversity threatens these ecosystem services and risks making food production more expensive or impossible. The core threats to biodiversity are human population growth and unsustainable resource use. Climate change is predicted to be a significant cause of extinction in the coming century. Exotic species have been the cause of a number of extinctions and are especially damaging to islands and lakes. International treaties such as CITES regulate the transportation of endangered species across international borders. In the United States, the Endangered Species Act protects listed species but is hampered by procedural difficulties and a focus on individual species. The Migratory Bird Act is an agreement between Canada and the United States to protect migratory birds. Presently, 11 percent of Earth’s land surface is protected in some way. Habitat restoration has the potential to restore ecosystems to previous biodiversity levels before species become extinct. Examples of restoration include reintroduction of keystone species and removal of dams on rivers.


The Future of Gas and Coal

The future development of coal and gas depend on the degree of public and regulatory concern for carbon emissions, and the relative price and supply of the two fuels. Supplies of coal are abundant in the United States, and the transportation chain from mines to power plants is well established by long experience. The primary unknown factor is the degree of public and regulatory pressure that will be placed on carbon emissions. Strong regulatory pressure on carbon emissions would favor retirement of coal and addition of gas power plants. This trend is reinforced by the recent dramatic expansion of shale gas reserves in the United States due to advances in horizontal drilling and hydraulic fracturing of shale gas fields. Shale gas production has increased 48 percent annually in the years 2006 &ndash 2010, with more increases expected. Greater United States production of shale gas will gradually reduce imports and could eventually make the United States a net exporter of natural gas.

Figure (PageIndex<5>): Global Carbon Cycle, 1990s The global carbon cycle for the 1990s, showing the main annual fluxes in GtC yr&ndash1: pre-industrial &lsquonatural&rsquo fluxes in black and &lsquoanthropogenic&rsquo fluxes in red. Source: Climate Change 2007: The Physical Science Basis: Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, figure 7.3

Beyond a trend from coal to gas for electricity generation, there is a need to deal with the carbon emissions from the fossil production of electricity. Figure above shows the size of these emissions compared to natural fluxes between ocean and atmosphere and from vegetation and land use. The anthropogenic fluxes are small by comparison, yet have a large effect on the concentration of carbon dioxide in the atmosphere. The reason is the step-wise dynamics of the carbon cycle. The ultimate storage repository for carbon emissions is the deep ocean, with abundant capacity to absorb the relatively small flux from fossil fuel combustion. Transfer to the deep ocean, however, occurs in three steps: first to the atmosphere, then to the shallow ocean, and finally to the deep ocean. NS 병목 is the slow transfer of carbon dioxide from the shallow ocean to the deep ocean, governed by the great ocean conveyor belt or thermohaline circulation illustrated in Figure below. The great ocean conveyor belt takes 400 &ndash 1000 years to complete one cycle. While carbon dioxide waits to be transported to the deep ocean, it saturates the shallow ocean and "backs up" in the atmosphere causing global warming and threatening climate change. If carbon emissions are to be captured and stored (or "sequestered") they must be trapped for thousands of years while the atmosphere adjusts to past and future carbon emissions.

Figure (PageIndex<6>): Great Ocean Conveyor Belt The great ocean conveyor belt (or thermohaline current) sends warm surface currents from the Pacific to Atlantic oceans and cold deep currents in the opposite direction. The conveyor belt is responsible for transporting dissolved carbon dioxide from the relatively small reservoir of the shallow ocean to much larger reservoir of the deep ocean. It takes 400 - 1000 years to complete one cycle. Source: Argonne National Laboratory

Sequestration of carbon dioxide in underground geologic formations is one process that, in principle, has the capacity to handle fossil fuel carbon emissions, chemical reaction of carbon dioxide to a stable solid form is another. For sequestration, there are fundamental challenges that must be understood and resolved before the process can be implemented on a wide scale.

The chemical reactions and migration routes through the porous rocks in which carbon dioxide is stored underground are largely unknown. Depending on the rock environment, stable solid compounds could form that would effectively remove the sequestered carbon dioxide from the environment. Alternatively, it could remain as carbon dioxide or transform to a mobile species and migrate long distances, finally finding an escape route to the atmosphere where it could resume its contribution to greenhouse warming or cause new environmental damage. The requirement on long term sequestration is severe: a leak rate of 1 percent means that all the carbon dioxide sequestered in the first year escapes in a century, a blink of the eye on the timescale of climate change.


석유

Petroleum is extracted and turned into a variety of fuel sources including petrol or gasoline, diesel, propane, jet fuel, heating oil and paraffin wax. Also known as crude oil, this fuel source is nonrenewable. Petroleum is made when organic matter settles in water that has lost its dissolved oxygen and is then compressed under immense heat and pressure for millions of years. There is no way for humans to reproduce this process for mass production either in nature or in a lab, so once mankind has used the current supply of petroleum, more will not be available for many centuries. (See References 3)

Coal is also composed of organic matter --- matter that decomposed in peat bogs, which then formed into carbon rock under immense pressure. Coal is generally highly combustible and the world's most-used resource for electrical generation. However, burning coal releases massive amounts of carbon dioxide into the atmosphere, which is the primary factor in the greenhouse effect. In addition to being greenhouse gas source, coal cannot be reproduced. (See References 5)


Domestic energy production was greater than U.S. energy consumption in 2019 and 2020

After record-high U.S. energy production and consumption in 2018, energy production grew by nearly 6% in 2019 while energy consumption decreased by about 1%, with production exceeding consumption on an annual basis for the first time since 1957. Total energy production declined by about 5% in 2020 but was still about 3% greater than consumption: production equaled 95.75 quads and consumption equaled 92.94 quads.

Fossil fuels&mdashpetroleum, natural gas, and coal&mdashaccounted for about 79% of total U.S. primary energy production in 2020.

  • The percentage shares and amounts (in quads) of total U.S. primary energy production by major sources in 2020 were: 36% 34.68 quads (crude oil and natural gas plant liquids) 32% 30.35 quads 11% 10.69 quads 12% 11.78 quads 9% 8.25 quads

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ABOUT THE COMPANION WEBSITE xxvii

SECTION I BIOENERGY FUNDAMENTALS 1

1 INTRODUCTION TO BIOENERGY 3
Samir Kumar Khanal and Yebo Li

1.4 Why Renewable Energy? 11

2 UNITS AND CONVERSIONS 19
Samir Kumar Khanal

2.2 Units of Measurement 19

2.3 Useful Units and Conversions 21

2.5 Volume&ndashMass Relationship 29

References and Further Reading 32

3 MASS AND ENERGY BALANCES 33
Devin Takara and Samir Kumar Khanal

References and Further Reading 39

4 THERMODYNAMICS AND KINETICS OF BASIC CHEMICAL REACTIONS 42
Devin Takara and Samir Kumar Khanal

4.2 Reaction Thermodynamics 43

References and Further Reading 48

5 ORGANIC AND CARBOHYDRATE CHEMISTRY 50
Xiaolan Luo and Yebo Li

5.2 Structural Formulas and Classification of Organic Compounds 51

5.3 Aliphatic Compounds 52

5.5 Heterocyclic Compounds 62

5.7 Proteins and Lipids 66

References and Further Reading 69

6 PLANT STRUCTURAL CHEMISTRY 71
Samir Kumar Khanal Saoharit Nitayavardhana and Rakshit Devappa

6.2 Carbohydrates and Their Classification 72

6.3 Main Constituents of Plant Biomass 73

6.4 Plant Cell Wall Architecture 80

7 MICROBIAL METABOLISMS 88
Arul M. Varman Lian He and Yinjie J. Tang

Appendix 7.1 Code Useful for Example 7.2 105

SECTION II BIOENERGY FEEDSTOCKS 107

8 STARCH-BASED FEEDSTOCKS 109
Xumeng Ge and Yebo Li

8.5 Comparison of Composition Yield and Energy Potential of Corn Sweet Potato and Cassava 124

9 OILSEED-BASED FEEDSTOCKS 127
Chengci Chen and Marisol Berti

9.3 Rapeseed and Canola 132

9.7 Yield and Oil Content of Major Oilseed Feedstocks 139

10 LIGNOCELLULOSE-BASED FEEDSTOCKS 143
Sudhagar Mani

10.2 Feedstock Availability and Production 144

10.3 Feedstock Logistics 151

11 ALGAE-BASED FEEDSTOCKS 170
Xumeng Ge Johnathon P. Sheets Yebo Li and Sudhagar Mani

11.2 Algae Classification Cell Structure and Characteristics 171

11.3 Mechanism of Algal Growth 172

11.4 Algal Growth Conditions 174

11.5 Steps in Algal-Biodiesel Production 176

SECTION III BIOLOGICAL CONVERSION TECHNOLOGIES 199

12 PRETREATMENT OF LIGNOCELLULOSIC FEEDSTOCKS 201
Chang Geun Yoo and Xuejun Pan

12.2 What Does Pretreatment Do? 202

12.3 Physical Pretreatment 205

12.4 Thermochemical Pretreatment 207

12.5 Other Pretreatments 216

12.6 Co-products from Lignocellulosic Feedstock Pretreatment 219

13 ENZYMATIC HYDROLYSIS 224
David Hodge and Wei Liao

13.2 Nomenclature and Classification of Hydrolases 225

13.4 Enzymatic Hydrolysis of Carbohydrates 240

14 ETHANOL FERMENTATION 250
Saoharit Nitayavardhana and Samir Kumar Khanal

14.2 Biochemical Pathway 252

14.3 Byproducts Formation during Ethanol Fermentation 263

14.4 Microbial Cultures 264

14.5 Environmental Factors Affecting Ethanol Fermentation 267

14.6 Industrial Fuel-Grade Ethanol Production 268

15 BUTANOL FERMENTATION 277
Victor Ujor and Thaddeus Chukwuemeka Ezeji

15.2 Butanol Fermentation 279

15.3 Factors Affecting Butanol Fermentation 285

15.4 Substrates for Butanol Fermentation 287

15.5 Advanced Butanol Fermentation Techniques and Downstream Processing 288

16 SYNGAS FERMENTATION 296
Mark R. Wilkins Hasan K. Atiyeh and Samir Kumar Khanal

16.3 Syngas-Fermenting Bacteria 298

16.4 Factors Affecting Syngas Fermentation 303

17 FUNDAMENTALS OF ANAEROBIC DIGESTION 313
Samir Kumar Khanal and Yebo Li

17.2 Organic Conversion in an Anaerobic Process 315

17.3 Stoichiometry of Methane Production 320

17.4 Important Considerations in Anaerobic Digestion 323

17.5 Anaerobic Digestion Model No. 1 (ADM1) 331

18 BIOGAS PRODUCTION AND APPLICATIONS 338
Samir Kumar Khanal and Yebo Li

18.2 Anaerobic Digestion Systems 338

18.3 Biogas Cleaning and Upgrading 354

18.4 Biogas Utilization 357

19 MICROBIAL FUEL CELLS 361
Hongjian Lin Hong Liu Jun Zhu and Venkataramana Gadhamshetty

19.2 How Does a Microbial Fuel Cell (MFC) Work? 363

19.3 Electron Transfer Processes 365

19.4 Electrical Power and Energy Generation 370

19.5 Design and Operation of an MFC 377

SECTION IV THERMAL CONVERSION TECHNOLOGIES 385

20 COMBUSTION FOR HEAT AND POWER 387
Sushil Adhikari Avanti Kulkarni and Nourredine Abdoulmoumine

20.2 Fundamentals of Biomass Combustion 389

20.3 Biomass Properties and Preprocessing 393

20.6 Biomass Co-firing with Coal 402

20.7 Environmental Impact and Emissions of Biomass Combustion 404

21 GASIFICATION 407
Sushil Adhikari and Nourredine Abdoulmoumine

21.2 Fundamentals of Gasification 408

21.4 Feedstock Preparation and Characterization 414

21.5 Gasification Mass and Energy Balance 416

21.7 Applications of Biomass Gasification 419

22 PYROLYSIS 423
Manuel Garcia-Perez

22.2 Slow vs. Fast Pyrolysis 425

22.3 Pyrolysis Reactions and Mechanisms 426

22.4 Single-Particle Models 431

SECTION V BIOBASED REFINERY 439

23 SUGAR-BASED BIOREFINERY 441
Samir Kumar Khanal and Saoharit Nitayavardhana

23.3 Sugarcane Ethanol 443

23.4 Sweet Sorghum Ethanol 446

23.5 Sugar Beet Ethanol 447

23.6 Biochemicals and Biopolymers 448

24 STARCH-BASED BIOREFINERY 453
Samir Kumar Khanal and Saoharit Nitayavardhana

24.2 Stoichiometry of Starch to Ethanol 455

24.3 Integrated Farm-Scale Biorefinery 464

25 LIGNOCELLULOSE-BASED BIOREFINERY 467
Scott C. Geleynse Michael Paice and Xiao Zhang

25.2 Cell Structure of Lignocellulosic Feedstocks 468

25.3 Stoichiometry and Energy Content 468

25.4 Lignocellulosic Biomass Conversion to Fuel 472

25.5 Co-Products from Lignocellulose-Based Biorefinery 473

25.6 Industrial Lignocellulose-Based Biorefinery 476

26 LIPID-BASED BIOREFINERY 481
B. Brian He J. H. Van Gerpen Matthew J. Morra and Armando G. McDonald

26.2 Lipid-Based Feedstocks 483

26.3 Chemical Properties of Lipids 484

26.4 Biodiesel from Lipids 491

26.5 Lipid-Based Biorefinery 498

SECTION VI BIOENERGY SYSTEM ANALYSIS 505

27 TECHNO-ECONOMIC ASSESSMENT 507
Ganti S. Murthy

27.2 What Is Techno-Economic Analysis? 508

27.3 Basic Steps in TEA 509

27.4 Tools Software and Data Sources for Performing TEA 517

28 LIFE-CYCLE ASSESSMENT 521
Ganti S. Murthy

28.2 What Is Life-Cycle Assessment (LCA)? 522

28.3 Procedure for LCA 524

28.4 Tools Available to Perform LCA 533

29 GOVERNMENT POLICY AND STANDARDS FOR BIOENERGY 544
Sami Kumar Khanal Gal Hochman Ajay Shah and Jeffrey M. Bielicki


비디오 보기: 2015개정 고급화학 1-3-2 분자 오비탈과 에너지 (할 수있다 2022).


코멘트:

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  2. Astyrian

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