바이오인

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-54

음식물 쓰레기 및 농업 폐기물로 지속 가능한 항공기 연료를 만들 수 있을까?

■ 전례 없는 기후변화가 관측되고 있는 상황에서 음식물 쓰레기, 농업 폐기물을 바이오연료로 전환하기 위해 업계와 정부가 다시 노력

 ○ 비행기를 이용한 여행이 가장 많은 탄소를 배출하는 인간 활동 중 하나로, 자동차는 배터리로 작동할 수 있지만, 비행기는 항상 액체 연료가 필요

   ※ 뉴욕시에서 런던까지의 왕복 여행은 승객 1인당 약 1,000kg의 이산화탄소를 배출. 이는 부룬디, 니카라과 또는 기타 47개국의 1인당 1년에 배출하는 평균보다 많음. 매년 비행기는 약 9억 2천만 톤의 CO2를 내뿜으며 전 세계 온실가스 배출량의 약 3.5%를 차지

 ○ NREL(National Renewable Energy Laboratory)의 화학자 Derek Vardon은 음식물 쓰레기 등 다양한 형태의 폐기물인 바이오매스를 비행기 연료로 전환하여 미래의 항공 여행이 달라질 것이라고 설명

   - 2021년 3월, PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 전환기술을 자세히 설명했으며, 그 결과 바이오매스 기반의 제트 연료가 석유 기반의 연료만큼 저렴하게 생산될 수 있다는 계산도 함께 발표

   - 여기에 포함된 탄소는 대기에서 끌어온 식물에서 유래했기 때문에 바이오 기반 제트 연료의 순 배출량은 화석 연료의 탄소 배출량의 극히 일부에 불과한 것으로 조사

 ○ 2021년 10월 Vardon은 NREL을 떠나 지속가능한 항공연료(sustainable aviation fuels, SAFs) 생산을 목표로 하는 Alder Fuels를 설립

   - Alder Fuels는 음식물 쓰레기 외에도 목재 폐기물을 제트 연료로 전환하기 위해 고온의 또 다른 프로세스도 개발 중

   ※ 2021년 가을 United Airlines는 Alder Fuels로부터 57억 리터의 SAFs를 구매하기로 약속

 ○ 최근 몇 년 동안 미국, 중국, 일본, 싱가포르, 인도, 핀란드, 스웨덴, 캐나다 및 오스트리아에서 12개 이상의 SAFs 스타트업이 설립

   - 2019년에 3,600억 리터 이상을 소비하는 항공연료 산업에 대해 현재 SAFs 생산자들은 연간 1억 리터의 연료를 생산하고 있지만,

   - Markets and Markets에 따르면 2030년까지 SAFs 시장은 70배 성장하여 거의 157억 달러에 달할 것으로 전망

 ○ United Airlines 외에도 전 세계 12개 이상의 항공사가 향후 몇 년 동안 약 210억 리터의 SAFs를 구매하기로 약속

   - SAFs는 2008년 항공기에 처음으로 화석 연료와 혼합되어 사용되었으며, 2021년 12월에는 100% SAFs로 시카고에서 워싱턴 DC로 가는 United Airlines 항공편이 최초로 비행(3시간)

< 100% SAFs로 가장 많은 승객을 태우고 비행했던 United Airlines A380 여객기 >

 출처 : Science, Can Biofuels Really Fly?, 2022.6.23.

■ 10여 년 전 농업 폐기물을 차량 연료로 전환하려던 몇몇 기업들의 시도는 실패했지만, 탄소 배출을 줄이려는 필사적인 노력과 다양한 접근방식은 성공 가능성을 높일 것으로 기대

 ○ 셀룰로오스 기반의 바이오에탄올은 주목을 많이 받았지만 이를 대규모로 생산하는 것은 현실적이지 않은 것으로 판명

   - 옥수수는 1년에 1개월 정도만 수확하는데 옥수수 줄기와 부산물을 나머지 기간 저장해야 하고, 바이오매스 분해효소는 저렴하지 않으며, 기존 화학산업은 액체와 가스를 기반으로 하기 때문에 고형물을 다루는 것은 훨씬 어려움

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