[열역학] 기존연료와 대체연료의 열역학적 비교 -가솔린과 E10, E85의 기관 내 분석

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목차: Ⅰ. 서론
1.1 조사배경
1.2 바이오 에탄올
1.2.1 바이오 에너지
1.2.2 바이오 에탄올

Ⅱ. 본론
2.1 이론적 배경
2.1.1 연료-공기 화학반응식
2.1.2 등엔트로피 변화
2.1.3 Otto cycle
2.2 가솔린,E10,E85,에탄올의 열역학적 분석

Ⅲ. 결론

※ 참고 문헌

본문내용: 1 .1 조사배경

21세기에 이르러 인류 문명은 많은 발전을 이루었으나 그 반면에 에너지 문제와 환경오염 문제를 야기하게 되었다. 현재 가장 많이 사용하고 있는 화석연료의 매장량 한계로 에너지원의 고갈위기 및 가격폭등과 에 의한 지구 온난화 방지를 위해 기후변화 협약에 따른 화석에너지의 사용제한이 가시화 되는 등 에너지 문제는 국제적인 이슈가 되고 있다. 그러므로 화석연료를 대체할 수 있는 경제성 있는 에너지원이 시급한 실정이다.
현재까지 나와 있는 대체연료는 수소, 천연가스 외에 여러 가지가 있지만, 지난 1월 미국의 조지부시 대통령이 에탄올을 대체연료로 개발할 것이라고 발표한 직후부터 에탄올이 석유대체연료로 급부상하고 있으며, 자동차 업계에서도 에탄올 연료를 사용할 수 있는 기관을 장착한 신형차를 선보이고 있다. 2007년 서울 국제 모터쇼에서 SAAB가 선보인 9-5 바이오파워는 2.3터보엔진에 가솔린에 에탄올을 혼합한 바이오 연료인 E85연료를 사용하여 출력을 210마력으로 높이면서 CO₂배출은 70% 줄였다.
이러한 사례들을 접하면서 우리 조는 최근 수송용 대체연료로서 시사적 이슈가 되고 있는 바이오 연료 중 바이오에탄올(E85)등에 대해 알아보고 화석연료인 가솔린과 함께 열역학적 지식을 이용하여 간단한 계산을 통해 기관 내 에서의 분석을 시도하였다.

1 .2 바이오 에탄올
(1) 바이오 에너지
바이오매스 에너지라고 한다. 에너지 이용의 대상이 되는 생물체를 총칭하여
일반적으로 바이오매스라고 한다. 바이오매스는 생태학 용어로서 생물량 또
는 생체량이라고도 한다. 원래 살아있는 동물, 식물, 미생물의 유기물량을 의
미하지만, 산업계에서는 유기계 폐기물도 바이오매스에 포함한다. 바이오 에
너지의 대상이 되는 주요 바이오매스자원으로는 포플러·버드나무·아카시아 등
의 나무, 사탕수수·고구마·강냉이 등의 초본식물, 그리고 수생식물, 해조류,
조류(藻類),광합성세균 등이 있다. 유기계 폐기물·농산폐기물·임산폐기물·축산 폐기물·산업폐기물·도시 쓰레기 등도 직접 또는 변환하여 연료화 할 수 있다.
바이오매스를 에너지원으로 이용하면 에너지를 저장할 수 있고, 재생이 가능
하며, 물과 온도 조건만 맞으면 지구 어느 곳에서나 얻을 수 있고, 적은 자본
으로도 개발이 가능하며, 원자력 등 다른 에너지와 비교할 때 환경 보전적으 로 안전하다. 그러나 바이오매스를 얻기 위해 넓은 면적의 토지가 필요하며, 자원양의 지역적 차이가 큰 것이 단점이다.
바이오매스를 에너지원으로 이용하는 방법으로는 직접연소·메탄발효·알코올
발효 등이 있다. 예를 들어 생물이 공기가 없는 곳에서 썩으면 메탄가스가 발
생한다. 이 과정을 무기호흡이라 하는데, 이때 생성된 메탄가스, 즉 바이오가
스는 조리용·난방용 등의 연료로 사용할 수 있다. 바이오에너지는 바이오에탄
올, 바이오 디젤, 바이오 가스 등의 형태이다
브라질·캐나다·미국 등에서는 알코올을 이용한 바이오에너지 공급량이 이미
원자력에 맞먹는 수준에 도달해 있다. 인도네시아·일본도 상당한 수준의 바이
오 에너지 기술을 갖고 있다. 한국에서는 대체에너지 기술 개발 사업으로 바 이오 에너지에 대한 연구가 진행되며 보급이 많이 늘어날 것으로 전망된다

참고문헌: 1. 공업열역학, Sonntag, wiley, 2002
2. 연합뉴스 3월 30일자, IPCC보고서 그 후 (5)바이오연료
3. 내연기관공학, Pulkrab다, 교보문고
4. 바이오 연료의 합리적 도입방안, 삼성경제연구소, 2006.11
5. 亞.유럽 車업계, 에탄올 연료 대체 회의적 시각, 연합인포맥스, 2007.4.9

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