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미세조류와 바이오연료

전문가 제언: ○ 미세조류(microalgae)는 식물과 마찬가지로 광합성에 의해 이산화탄소, 물, 태양에너지를 이용하여 유기물을 생합성한다. 미세조류는 경작하는 유지작물보다 지질함량이 훨씬 많으며 재배할 농경지를 필요로 하지 않는다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 현재 미세조류를 기본으로 하는 바이오연료, 바이오디젤 생산 공정은 조류종과 광 생물배양기(photobioreactor)로 인해 어려움을 겪고 있다.

○ 국제 에너지협회의 세계에너지 전망에 따르면 에너지수요는 지금부터 2030년까지 아마도 40%까지 증가할 것으로 예측하고 있다. 바이오연료는 세계에너지 공급에 10% 정도 기여하는 반면에 액체 바이오연료는 운송수단 연료의 1.5%에 불과하다.

○ 상업적 바이오연료는 바이오탄화수소, 바이오가스, 바이오부탄올과 바이오에탄올, 바이오디젤의 4가지 유형이 있다. 바이오탄화수소와 바이오가스는 안전성, 저장, 운반, 공급 등에 문제가 있고 바이오부탄올과 바이오에탄올은 농축을 위해 증류가 필요하다. 바이오디젤과 바이오에탄올의 수요는 증가하고 있지만 대규모 생산은 아직 충분하지 않다.

○ 따라서 최근에는 미세조류의 바이오디젤 생산에 관한 연구가 국제적으로 활발하게 추진되고 있다. 미세조류 유래의 바이오디젤이 석유유래 디젤에 비해 경쟁력을 갖기 위해서는 현재의 톤당 생산비(약 3,000$)가 적어도 1/10 이하로 떨어져야 한다. 또한 미세조류의 바이오디젤은 바이오매스의 생산량 때문에 아직까지 경제적이라고 할 수 없다.

○ 바이오디젤 생산기술은 미세조류의 배양, 수확 및 건조, 지질추출, 바이오디젤 전환 공정으로 구성된다. 앞으로 바이오디젤을 경제적으로 생산하기 위해서는 유용 조류종의 선별을 비롯해서 바이오매스의 대량생산 및 지질의 대량축적 조건이 최적화되어야 한다. 이 같은 목적을 달성하기 위해서는 미세조류의 유전자조작은 물론 지질대사의 엔지니어링 및 광 생물반응기의 개발을 통한 전체적인 수율향상이 필요하다.

저자: F. Xavier Malcata
자료유형: 학술정보