차세대 새롭게 주목받는 에너지 바이오연료

바이오연료(Biofuel)란?

바이오연료는 바이오매스 즉, 생물유기체에서 얻는 연료로 살아있는 유기체뿐 아니라 동물의 배설물 등 대사활동에서 나오는 부산물을 모두 아우르는 것을 말하며, 화석 연료와는 다른 신재생에너지이자 친환경 대체 에너지입니다. 대표적인 바이오연료로는 바이오에탄올과 바이오디젤이 있으나 지금까지 활용 범위는 제한적입니다. 화석연료와 비슷한 에너지 효율을 기대하기 어려울 뿐만 아니라 제작 과정 및 가격이 화석연료에 비해 높아 바이오연료에 대한 수요는 높지 않은 편입니다. 그런데도 바이오연료가 미래 대체에너지로 주목받는 이유는 바이오 연료의 연소과정에서 발생하는 이산화탄소가 화석연료에 비해 낮으며 공기 중 이산화탄소 농도 증가에도 영향을 끼치지 않기 때문입니다. 바이오연료의 가장 큰 장점은 재생, 재활용이 가능하고 친환경적이며 어느 곳에서나 쉽게 얻을 수 있다는 것입니다. 바이오매스를 이용하여 바이오연료를 생산할 때는 큰 면적의 토지가 필요하다는 단점이 있지만 현재 해조류를 이용한 바이오연료에 관한 연구도 활발하게 진행되고 있어 앞으로의 행보가 기대되는 바입니다.

 

바이오연료의 종류

바이오에탄올은 사탕수수, 밀, 옥수수, 감자, 보리, 등 주로 녹말작물을 발효시켜 차량 등의 연료 첨가제로 사용합니다. 바이오매스 안에 있는 탄수화물을 포도당으로 전환한 후 포도주나 맥주를 발효시키는 것과 비슷한 발효과정을 거쳐 만듭니다. 화석연료와 달리 이산화황이나 금속산화물 등의 부산물이 생기지 않아 환경오염 문제에서 자유롭고, 식물로부터 연료를 얻기 때문에 언제든지 재생이 가능하여 일찍부터 차량용 대체에너지로 주목받았습니다. 그러나 바이오에탄올은 화석연료에 비해 에너지 전환율이 낮아 바이오에탄올만으로 자동차를 운행할 경우 화석연료보다 훨씬 더 많은 양이 필요하다는 단점을 가지고 있습니다. 그래서 좀 더 에너지 효율성이 높은 바이오디젤에 대한 관심이 증가하고 있습니다.

 바이오디젤은 콩기름, 유채 기름, 폐식물기름, 해조류 등의 식물성 기름 또는 소, 돼지 등의 동물성 지방을 원료로 해서 만든 무공해 연료로 주로 디젤자동차의 경유 첨가제 또는 그 자체로 차량 연료로 사용됩니다. 메탄올을 이용해 3가의 지방산에 글리세롤이 결합한 트라이글리세라이드로부터 글리세롤을 분리한 다음, 지방산인 에스터를 만들어내는 에스테르 교환반응을 이용하여 추출합니다. 바이오디젤의 50% 정도는 재배가 쉬운 유채씨로 만들어지지만 최근에는 유채씨보다 효율성이 5배 정도 더 높은 야자유에 관심이 집중되고 있습니다. 그러나 야자수 벌목의 증가로 인해 열대우림지역 생태계 파괴가 야기되면서 효율성이 높으며 생태 친화적인 해조가 새로운 바이오디젤의 연료로 급부상하고 있습니다. 해조는 성장이 빨라 공급이 수월하며 몸속의 40%가 농축된 기름으로 식물성 기름 중 하나인 팜유 보다도 약 30배나 효율성이 높지만 수확하는 것이 어려워 해조수확 기술의 발전이 요구되고 있습니다.