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미세조류의 광합성에 의한 CO2 흡입으로 바이오가스의 품질 개선

전문가 제언: ○ 미세조류를 바이오연료의 원료로 이용하면 다른 바이오매스 원료에 비해 장점이 많다. 미세조류는 광합성을 통해 성장하기 때문에 햇볕과 이산화탄소가 필요한데 바이오가스에 함유된 이산화탄소를 미세조류가 이용할 수 있도록 하면 바이오가스 중의 이산화탄소가 제거되어 바이오가스의 품질이 개선되는 동시에 미세조류 성장에도 도움이 된다. 그러나 광합성 과정에서 하나의 이산화탄소 분자가 미세조류에 흡수되면 하나의 O2 분자가 대기 중으로 방출되기 때문에 광학적 바이오반응기에 주입된 바이오가스가 산소에 의해 희석되는 결과도 나타난다.

○ 메탄과 산소가 함께 있으면 폭발 가능성이 높아진다. 따라서 바이오가스 내의 산소 함량은 엄격히 제한되고 있는데 거의 모든 규정에서 1% 이하를 표준으로 하고 있다. 따라서 미세조류의 광합성을 이용하는 바이오가스 공정에서는 CO2 흡수공정 및 O2 탈수공정을 분리할 필요가 있다. 이 자료에서는 광학적 바이오반응기와 물질전달 기포 탑 사이에 미세조류 배양액체를 순환시키는 방식으로 해결하고 있다.

○ 미세조류 바이오가스 공정에서 CO2와 O2 함량을 결정하는 요소는 반응기와 물질전달 기포 탑 사이의 액체 순환속도로 연구되고 있다. 순환속도가 낮으면 물질전달 장비로 이동하는 용해산소가 낮아져서 바이오가스의 O2 함량도 낮아진다. 그러나 물질전달 용량이 줄어들어 바이오가스의 CO2 농도가 올라가면 충분한 품질 개선이 이루어지지 않는다. 이 자료는 바이오가스의 산소 함량 규정을 충족하면서 이산화탄소를 성공적으로 제거할 수 있는 순환속도를 분석하고 있다. 그러나 CO2 흡수와 O2 탈수가 이론처럼 정확히 분리될 수 있는지는 더 연구가 필요하다.

○ 우리나라에서도 포항공대에서 미세조류를 원료로 하여 바이오연료를 생산하는 기술을 연구한 바 있으며 또한 생명공학연구원에서 미세조류의 광합성을 이용하여 바이오가스의 품질을 개선하는 연구를 수행한 바 있다. 그러나 이러한 연구는 아직까지 많이 연구되지 못하고 있는데 이 자료가 참고자료가 될 것으로 생각된다.

저자: Meier, L., Perez, R., Azocar, L.,. Rivas, M., Jeison, D.
자료유형: 니즈학술정보