미세조류에 의한 CO2고정과 바이오매스 생산 프로세스의 영향

전문가 제언

○ 미세조류는 CO2를 흡수하고 바이오매스와 의약품 등 소재자원으로 안정적으로 이용할 수 있어 미래유망 top10자원으로 예측하고 있다. EU는 2011년부터 Enalgae 플랜으로 미세조류 바이오연료를 생산해서 2020년 디젤에 10% 혼합(DB10)할 계획이고, 미국은 2020년 수송연료의 17%를 바이오연료로 대체할 계획으로 2012년부터 투자를 확대하고 있다.

 

○ 배양-수확-지질추출-연료전환 프로세스의 물리화학적(조류 종, 초기접종밀도, 온도, CO2농도, pH, 독성 등), 유체역학적(유량, 기액비, 기포비, 물질혼합과 이동) 많은 매개변수의 영향으로 아직 탄소고정률(이론치의 30%)과 바이오매스생산율(12%)이 낮아 가격이 경유의 6배이지만 육상식물보다 단위면적당 생산량이 100배, CO2 흡수 능력이 10배나 높으므로 대량생산이 이루어지면 경쟁력은 충분하다.

 

○ 미세조류 바이오연료생산의 LCA결과 1L 바이연료생산에 3.5L의 많은 물이 소요되고 P, N에 의한 부영양화가 우려되므로 재활용기술이 필요하며 배양물질의 유출이 없도록 해야 한다. 또 실험배양조건과 실제연소 배기조건의 차이와 장기 실증파일럿운전을 통한 개선이 필요하다.

 

○ 이 연구는 실제 석탄연소 배기상태에서 미세조류의 CFR과 BPR에 대한 물리화학적, 유체역학적 공정인자의 영향을 약 30종으로 비교분석했다. 대개 미세조류는 연소배기의 CO2 10~15%, SO2 50ppm 이하, NO 250ppm 이하와 15~25℃의 배지온도, 0.1g/L 이하의 최초 배지조류밀도, 100umol/㎡의 빛 강도, CFR, BPR이 각각 0.2~0.7g, 0.2~0.6g/L/d이지만 종에 따라서 많은 차이가 있으므로 종의 선택이 아주 중요하다.

 

○ 국내에서 2009년 세계 최초로 “반 투과 막 부유형 해양배양장치” 특허를 획득하고 이의 실증 파일럿을 통해 2018년 미세조류이용 바이오연료 대량생산의 실용화를 목표로 차세대 바이오매스 연구단(ABC)을 중심으로 연구를 진행하고 있다. 현재 배양기술은 선진국과 대등하며 생산설비기술은 약 85% 정도로 평가받고 있다. 서해안은 국제평가단이 인정하는 미세조류배양 입지조건을 가추고 있으므로 차세대 바이오매스생산 벨트로 이용될 하도록 많은 투자와 연구가 필요하다.

저자

Bingtao Zhao, Yaxin Su

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2014

권(호)

31()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

121~132

분석자

박*서

분석물

• 미세조류에 의한 CO2고정과 바이오매스 생산 프로세스의 영향.pdf [357,890 byte]

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