바이오 에너지 ( bioenergy ) 는 바이오매스 를 연료 로 하 여 얻 어 지 는 에너지 로 , 생물 자원 의 물질 로 사용 가능 하 도록 만들 어 진 대체 에너지 다 . 에너지원 으로 이용 되 는 바이오매스 는 햇빛 을 화학 에너지 의 형태 로 저장 한 유기물 이 며 이 는 나무 , 나무 찌꺼기 , 짚 , 거름 , 사탕수수 등 과 그 외 의 다양 한 농업 의 과정 에서 나온 부산물 을 연료 로 사용 한다 . 2010 년 까지 는 세계 적 으로 바이오 에너지 로 35 GW 에 해당 하 는 전기 를 생산 할 수 있 는 능력 이 있 었 고 , 미국 에 는 7 GW 의 생산 능력 이 있 었 다 . 바이오 에너지 는 좁 은 의미 로 생물 자원 에서 오 는 바이오 연료 와 동의어 관계 이 다 . 넓 은 의미 로 는 바이오매스 , 바이오 연료 로 사용 되 는 생물학 적 물질 뿐 만 아 ㄱ 니라 생물 자원 을 에너지 로 사용 하 는 것 과 관련 된 사회 적 , 경제 적 , 과학 적 , 기술 적 분야 도 포함 한다 . 바이오 에너지 는 바이오매스 를 직접 또는 물리 적 , 생화학 적 변환 과정 을 거쳐 가스 , 액체 , 고체 연료 나 전기 , 열에너지 형태 로 이용 하 는 생물 , 화학 , 연소 공학 등 의 기술 을 말 한다 . 미국 이 주도 하 는 북 아메리카 의 국가 는 2014 년 을 기준 으로 바이오 연료 가 총 연료 생산량 의 44 . 1 % 를 차지 하 는 주요 바이오 연료 생 산국 이 다 . 미국 의 " Renewable Fuels Standard program " 은 2022 년 까지 360 억 갤런 에 해당 하 는 재생 연료 의 약 56 . 9 % 가 농업 잔여물 로 만들 어 지 고 약 44 . 5 % 가 셀룰로오스 를 바이오 연료 로 사용 하 여 만들 어 질 것 이 라고 예측 한다 . 총 연료 생산량 의 나머지 는 브라질 을 포함 하 는 남아메리카 와 중앙아메리카 ( 28 . 7 %), 네덜란드 를 포함 하 는 유럽 과 유라시아 ( 16 . 5 %), 중국 을 포함 하 는 태평양 아시아 국가 들 ( 10 . 6 ) % 에 속한다 . Bioenergy is renewable energy made available from materials derived from biological sources . Biomass is any organic material which has stored sunlight in the form of chemical energy . As a fuel it may include wood , wood waste , straw , and other crop residues , manure , sugarcane , and many other by - products from a variety of agricultural processes . By 2010 , there was 35 GW ( 47 , 000 , 000 hp ) of globally installed bioenergy capacity for electricity generation , of which 7 GW ( 9 , 400 , 000 hp ) was in the United States . In its most narrow sense it is a synonym to biofuel , which is fuel derived from biological sources . In its broader sense it includes biomass , the biological material used as a biofuel , as well as the social , economic , scientific and technical fields associated with using biological sources for energy . This is a common misconception , as bioenergy is the energy extracted from the biomass , as the biomass is the fuel and the bioenergy is the energy contained in the fuel [ 3 ] There is a slight tendency for the word bioenergy to be favoured in Europe compared with biofuel in America . Renewable energy : 재생 가능 에너지 ( 태양열 · 수력 · 풍력 에너지 등 ) Sustainable energy : 지속 가능 에너지 . 고체 바이오매스 바이오매스 연료 의 이 점 중 하나 는 그것 이 농사 , 축산 , 벌목 등 의 과정 의 부산물 , 잔여물 , 폐기물 이 라는 점 이 다 . 이론 적 으로 이 는 항상 그런 것 은 아니 지만 연료 와 식량 생산 ( 식량 생산 에 남 는 부산물 이 바로 바이오매스 ) 사이 에 경쟁 이 없 다는 것 을 의미 한다 . 현존 하 는 바이오매스 산업 과 관련 변형 기술 은 에너지 공급 원료 로서 의 바이오매스 개발 적합 성 을 평가 할 때 고려 되 어야 한다 . 바이오매스 는 동식물 과 그 부산물 을 포함 한 유기물 로부터 추출 되 는 물질 이 다 . 거름 , 정원 폐기물 , 작물 잔해 등 이 바이오매스 의 원료 이 다 . 이 는 석유 , 석탄 . 핵연료 등 의 다른 천연 자원 과 는 달리 탄소 순환 에 기초 한 재생 가능 에너지 자원 이 다 . 다른 원료 로 는 대부분 큰 규모 의 동물 축사 에서 생산 되 는 끊임없 고 피할 수 없 는 오염원 인 동물 폐기물 이 있 다 . 바이오 연료 생산 에 특화 되 어 재배 되 는 농작물 도 있 다 . 미국 에서 는 옥수수 · 콩 · 버드나무 · 수수 등 이 쓰이 고 유럽 에서 는 유채 · 밀 · 사탕무 · 버드나무 등 이 쓰이 며 브라질 에서 는 사탕수수 , 동남아시아 에서 는 팜유 · 억새 , 중국 은 수수 · 카사바 , 인도 는 자 트로파 를 쓰 고 있 다 . 삼 또한 바이오 연료 로서 활용 할 수 있 다는 것 이 증명 되 었 다 . 공업 과 농업 , 산림 , 가정 으로부터 나온 생분해성 의 산출물 도 바이오 연료 생산 에 쓰일 수 있 다 . 생분해성 찌꺼기 로 는 짚 · 목재 · 거름 · 쌀 껍질 · 하수 · 음식물 쓰레기 등 을 예 로 들 수 있 다 . 바이오매스 자체 로 는 쓰레기 관리 나 기후 변화 등 에 해결책 이 될 수 없 지만 바이오매스 연료 의 사용 은 연료 안전 성 뿐 만 아니 라 기후 변화 를 예방 하 거나 늦추 고 쓰레기 관리 에 도움 이 된다 . 바이오매스 는 메테인 가스 나 에탄올 과 바이오디젤 같 은 수송 연료 같 은 다른 에너지 의 형태 로 전환 될 수 있 다 . 썩 은 쓰레기 , 농업 폐기물 같 은 메테인 가스 를 뿜어내 는 모든 것 들 은 “ 쓰레기 매립지 가스 ” 또는 “ 바이오 가스 ” 등 으로 불린다 . 옥수수 나 사탕수수 같 은 작물 들 은 에탄올 등 의 수송 연료 를 생산 하 기 위해 발효 될 수 있 다 . 또 다른 수송 연료 인 바이오디젤 은 식물 성 기름 이나 동물 지방 같 은 남 는 식량 들 을 이용 하 여 생산 될 수 있 다 . 또한 BTL ( Biomass to Liquids ) 과 셀룰로오스 에탄올 등 은 연구 진행 중 이 다 . . 하수 바이오매스 개발 도상 국 을 목표 로 한 새로운 바이오 에너지 하수 처리 과정 이 이제 시작 되 었 다 ; 옴니 프로세서 는 폐수 고형물 을 연료 로 사용 하 여 하수 폐수 를 음용수 및 전기 에너지 로 전환 시키 는 자체 유지 과정 이 다 . . 바이오매스 를 이용 한 전기 발전 전기 생산 에 사용 되 는 바이오매스 는 지역 별 로 다양 하 다 . 목재 잔여물 과 같 은 산림 부산물 은 미국 에서 인기 있 다 . 농산 폐기물 은 모리셔스 ( 사탕수수 잔여물 ) 와 동남아시아 ( 왕겨 ) 에서 흔하 다 . 가금 류 의 잠자리 짚 과 같 은 축산업 잔여물 은 영국 에서 인기 있 다 . 브라질 에서 의 사탕수수 찌꺼기 를 이용 한 전기 자당 은 성숙 한 식물 에 저장 된 화학 에너지 의 30 % 이상 을 차지 하 지 않 는다 ; 35 % 는 수확기 동안 들판 에 남 아 있 는 잎 과 줄기 끝 부분 에 있 으며 , 35 % 는 누르 는 것 으로부터 남겨진 섬 유재 ( 껍질 ) 에 있 다 . 브라질 에서 설탕 과 에탄올 생산 과정 은 사탕수수 에 저장 된 에너지 를 최대한 이용 한다 . 껍질 의 일부 는 현재 공장 에서 연소 되 어 기계 를 작동 시키 기 위해 증류 및 전기 를 위한 열 을 공급 한다 . 이것 은 에탄올 공장 이 에너지 적 으로 자급자족 할 수 있 게 하 고 심지어 잉여 전기 를 전력 사업자 들 에게 팔 기 도 한다 ; 현재 생산량 은 자기 용도 로 600 MW ( 800 , 000 마력 ) 이 고 판매 용 으로 100 MW ( 130 , 000 마력 ) 이 다 . 이 보조 활동 은 유틸리티 가 10 년 계약 에 대하 여 " 공정 한 가격 "( 약 US $ 10 / GJ 또는 US $ 0 . 036 / kWh ) 을 지불 하 도록 유도 되 었 으므로 이제 호황 을 누릴 것 으로 예상 된다 . 이것 은 세계 은행 이 유사 한 프로젝트 에 투자 할 때 참고 가격 을 고려 한 것 의 약 절반 에 해당 한다 ( 아래 참조 ) . 에너지 는 특히 수력 발전 댐 이 낮 아 지 는 건기 에 주로 생산 되 기 때문 에 전력 회사 에게 가치 가 있 다 . 사탕수수 찌꺼기 의 잠재 발전량 은 기술 에 따라 1 , 000 ~ 9 , 000 MW ( 1 , 300 , 000 ~ 1 , 121 , 000 마력 ) 이 다 . 더 높 은 추정 치 는 바이오 매스 의 가스 화 , 현재 저압 증기 보일러 및 터빈 을 고압 증기 보일러 및 터빈 으로 대체 하 고 , 현재 들판 에 남 아 있 는 수확 쓰레기 의 사용 을 가정 한다 . 비교 를 위해 브라질 의 Angra Ⅰ 원자력 발전소 는 657 MW ( 881 , 000 마력 ) 를 생산 한다 . 현재 사탕수수 1 톤 의 잔여물 에서 약 288 MJ 의 전기 를 추출 하 는 것 이 경제 적 으로 실용 적 이 며 그 중 약 180 MJ 이 식물 자체 에서 사용 된다 . 따라서 연간 100 만 톤 ( 98 만 이상 110 만 톤 이하 ) 의 사탕수수 를 처리 할 수 있 는 중형 증류 소 는 약 5 MW ( 6 , 700 마력 ) 의 잉여 전기 를 팔 수 있 다 . 현재 의 가격 으로 설탕 과 에탄올 판매 에서 약 1800 만 달러 , 잉여 전기 판매 에서 약 100 만 달러 를 벌어들일 것 이 다 . 고급 보일러 와 터빈 기술 을 사용 하 면 전기 생산량 이 사탕수수 1 톤 당 648 MJ 로 증가 할 수 있 지만 현재 의 전기 가격 은 필요 한 투자 를 정당 화 하 지 못한다 . ( 한 보고서 에 따르 면 세계 은행 은 가격 이 적어도 US $ 19 / GJ 또는 US $ 0 . 068 / kWh 인 경우 에 만 사탕수수 찌꺼기 발전 에 대한 투자 에 자금 을 제공 할 것 이 라고 한다 . ) 사탕수수 찌꺼기 연소 는 기름 과 석탄 과 같 은 다른 연료 와 비교 하 여 환경 친화 적 이 다 . 그 회분 함량 은 2 . 5 % ( 석탄 의 30 ~ 50 %) 뿐 이 고 황 함량 은 매우 적 다 . 비교 적 으로 낮 은 온도 에서 연소 하 기 때문 에 그것 은 아산화질소 를 거의 생성 하 지 않 는다 . 또한 사탕수수 찌꺼기 는 감귤 농축 액 , 식물 성 기름 , 도자기 와 타이어 재 활용 과 같 은 다양 한 산업 에서 연료 ( 중유 대신 ) 로 사용 되 기 위해 판매 된다 . 상파 울 로 주 는 단독 으로 2 백만 톤 ( 197 만 톤 이상 220 만 톤 이하 ) 의 연료 를 사용 하 여 연료 수입액 을 약 3500 만 달러 를 절약 했 다 . 셀룰로스 에탄올 을 연구 하 는 연구자 들 은 사탕수수 찌꺼기 와 다른 식물 에서 산업 규모 로 실행 가능 하 도록 에탄올 을 추출 하 기 위해 노력 하 고 있 다 . . 미생물 을 이용 한 전기 발전 바이오 에너지 의 또 다른 형태 는 미생물 연료전지 로부터 획득 될 수 있 는데 , 미생물 연료전지 는 폐수 나 흙 에 저장 된 화학 에너지 가 미생물 의 신진대사 과정 을 통해 직접 적 으로 전기 에너지 로 전환 되 는 장치 이 다 . 이 기술 의 전력 발전 수용성 은 지금 까지 경제 적 이 지 않 았 지만 , 이 기술 은 화학 처리 과정 과 학생 교육 을 위한 더 좋 은 활용 법 을 찾 았 다 . . 환경 에 미치 는 영향 숲 바이오 에너지 ( forest bioenergy ) 의 몇몇 형태 는 최근 에 " Greenpeace " 나 " Natural Resources Defense Council " 을 포함 한 수많 은 환경 단체 로부터 그 에너지 의 숲 과 기후 에 미칠 수 있 는 해로운 영향 에 대해 비난 받 아 왔 다 . " Greenpeace " 는 최근 에 " Fuelling a BioMass “ 라는 그 들 의 숲 바이오 에너지 에 대한 걱정 을 서술 하 는 제목 의 기사 를 냈 다 . 나무 의 어떠 한 부분 도 탈 수 있 기 때문 에 , 에너지 생산 을 위해 나무 를 베 는 것 은 보통 나무 수확 보다 더 많 은 영양소 와 흙 표면 을 제거 하 는 나무 전체 를 수확 하 는 것 을 장려 한 고 숲 의 장기 적 건강 에 해로울 수 있 다 . 몇몇 관할 구역 에서 는 숲 바이오매스 는 점진 적 으로 이전 부터 숲 에 있 던 서 있 는 나무 , 자연 적 으로 훼손 된 숲 과 전통 적 인 벌목 작업 의 잔재 를 포함 한 숲 생태 계 가 기능 하 는데 필수 적 인 요소 로 구성 되 어 가 고 있 다 . 환경 단체 는 또한 바이오매스 를 태우 는 것 으로부터 배출 된 탄소 가 다시 자라나 는 나무 로 돌아갈 때 까지 수십 년 이 걸릴 수 있 고 생산 성 이 낮 은 지역 에서 는 더 오래 걸릴 수 도 있 으며 더욱이 , 벌목 작업 은 숲 의 땅 을 훼손 할 수 있 고 그 땅 에 저장 된 탄소 를 배출 시킬 수 도 있 다는 것 을 알아낸 최근 과학 연구 를 인용 한다 . 기후 변화 의 효과 를 완화 하 기 위해 그린하우스 의 단기간 가스 배출 을 줄일 필요 가 있 다는 압박 에 비추 어 , 많 은 환경 단체 들 은 대 규모 의 숲 바이오매스 를 에너지 생산 에 사용 하 는 것 에 반대 하 고 있 다 . 새로운 과학자 는 왜 언론 이 바이오 에너지 가 해로울 수 있 다고 믿 어야 하 는지 그 이유 를 설명 하 는 2016 년 9 월 기사 에 시나리오 를 묘사 했 다 . 여러분 이 정원 에 있 는 50 년 산 오크 나무 를 벌목 하 고 석탄 대신 그 나무 를 너 의 집 을 따뜻 하 게 하 는 데 쓴다고 가정 하 자 . 같 은 양 의 열량 을 내 려면 나무 는 석탄 보다 더 많 은 이산화 탄소 를 배출 하 고 흙 에 남 은 뿌리 는 썩 을 때 더 많 은 이산화 탄소 를 배출 한다 . 만약 당신 이 또 다른 나무 를 심 는다면 그 나무 는 그 이산화 탄소 를 대략 50 년 에 걸쳐 흡수 할 것 이 다 . 그러나 만약 당신 이 기존 의 나무 를 제자리 에 그냥 둔다면 그 나무 는 석탄 으로부터 이산화 탄소 를 더 많이 흡수 할 것 이 다 . 그건 벌목 이 어떠 한 혜택 을 주 기 전 까지 수백 년 이 걸릴 수 도 있 다 . 그러나 지구 온난화 를 3 ° C 밑 으로 유지 하 려면 세계 는 미래 수십 년 간 이산화 탄소 를 줄일 필요 가 있 다 . 언론 은 또한 공 적 으로 주장 된 대체 에너지 를 사용 한 탄소 감축 이 과장 되 었 다고 결론지 었 다 . 예 를 들 어 EU 에서 는 바이오매스 ( 대부분 나무 ) 로부터 대체 에너지 의 64 % 이상 을 얻 었 다 . 하지만 미국 과 EU 계산법 은 타 는 바이오매스 로부터 의 탄소 방출 을 계산 에 넣 지 않 았 다 . .