해조류 바이오매스 발효에 의한 메탄생성

전문가 제언

○ 화석연료의존을 줄이고, 기후변화를 경감시키기 위하여 재생에너지로 전환시켜야 한다. 재생에너지원 중에서 바이오매스가 유망한 에너지원이다. 바이오매스에 의한 에너지는 지속적인 발전을 할 수 있고 CO2 경감정책에서 중요한 역할을 한다. 가장 유망한 바이오매스 변환공정으로 유기물을 바이오가스로 변환시키는 혐기성소화(메탄발효) 공정을 들 수 있다. 바이오가스를 발전으로 이용할 때 폐기물 1톤당 20~300kWh의 전력을 생산할 수 있다.

 

○ 혐기성소화는 무-산소환경에서 유기물의 미생물에 의한 발효공정이다. 혐기성소화에는 다양한 미생물에 의한 가수분해, 산성화, 초산발효 및 메탄발효가 포함된다. 미생물의 첫 번째 그룹은 복합 유기분자를 가수분해하여 단체(예를 들면 포도당, 아미노산 등)로 분해하고 이어서 고-휘발성지방산, H2 및 초산으로 변환시킨다. 그 다음 초산균이 프로피온산과 부틸산과 같은 고-휘발성 지방산을 H2, CO2 및 초산으로 변환시킨다. 최종적으로 메탄형성 박테리아가 H2, CO2 및 초산을 CH4와 CO2로 변환시킨다.

 

○ 해조류 바이오매스의 혐기성소화의 미래전망은 이 공정의 산업규모의 비용-효과와 불가분한 관계이다. 현행의 기술 및 엔지니어링으로는 이와 같은 시스템이 비용-효과적이지 못하다. 전력소비와 환경영향이 극복해야할 주요인이다.

 

○ 국내에서도 해조류를 바이오매스로 이용하는 혐기성 발효를 통해 메탄을 생성하는 연구를 수행한 바 있다. 시험결과는 이론적으로 56~60%의 메탄전환이 가능한 것으로 나타났다. 이는 1g(고형분)당 442~568mL의 메탄가스를 생산할 수 있는 양이다. 생물학적 메탄잠재력 시험을 통하여 실제 메탄가스를 측정한 결과, 다시마에서 최대 메탄 생성수율(52%)을 보였다. 국내 해조류 중에서 유망한 미역과 다시마는 식용으로 또는 전복의 사료로 사용되어 이들의 대량 양식방법이 선행되어야 할 과제라고 생각된다.

저자

Ewa Kwietniewska, Jerzy Tys

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2014

권(호)

34()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

491~500

분석자

이*찬

분석물

• 해조류 바이오매스 발효에 의한 메탄생성.pdf [311,780 byte]

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