석유를 대체한다? 바이오연료에 대해 알아보자

 

안녕하세요, 블로그 지기입니다. 땅속에서 천연으로 나는 탄화수소, 원유를 정제한 석유는 우리의 일상 깊숙이 스며들어 생활 곳곳에서 에너지원으로 널리 사용되고 있습니다. 하지만 석유는 그 양이 한정적이기 때문에 석유를 대체할 수 있는 새로운 연료 개발이 필요합니다.

이처럼 지속 가능한 에너지원에 대한 수요가 증가하면서 바이오연료가 떠오르고 있는데요. 과연, 바이오연료가 석유를 대체할 수 있는 차세대 연료가 될 수 있을지 살펴보도록 하겠습니다.

 

 

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바이오연료를 소개합니다!

   

 

석유를 대체할 수 있는 에너지로 주목받고 있는 바이오연료는 생물체를 연소하거나 생물학적 처리공정을 통해 제조한 연료를 뜻합니다. 바이오연료는 고체, 액체, 기체 3가지 형태가 있는데요. 먼저 나무, 작물, 동물 배설물 등으로 만들어지는 고체 연료는 에너지 효율이 낮고, 상업적으로 활용되는 사례도 거의 없습니다. 기체 형태의 경우, 에너지 효율은 높지만 폐기물 매립지 등 생산할 수 있는 지역이 제한돼 있습니다.

현재 바이오연료에서 가장 활발히 연구되고 있는 것은 액체 형태인데요. 액체 바이오연료 90% 이상을 점유하고 있는 것이 바이오 디젤과 바이오 에탄올입니다. 오늘은 이 두 연료에 초점을 맞춰 조금 더 알아보도록 하겠습니다.

 

 

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상업화가 앞선 바이오 디젤

  

 

폐식용유나 유채꽃, 콩 등에서 식물성 기름을 추출하는 바이오 디젤은 경유 자동차의 연료로 많이 사용되고 있는데요, 보통 일반 경유와 혼합하여 사용됩니다. 미국과 유럽 등의 나라에서는 1990년대부터 일반 주유소에서 바이오 디젤을 판매 중이며, 주로 대형트럭, 버스, 관공서 차량 등에 사용되고 있답니다.

바이오 디젤은 일반 경유에 비해 탄화수소 배출량이 61%, 일산화탄소 74%, 미세먼지는 49%에 불과하고, 황산화물이나 벤젠은 전혀 배출되지 않는데요. 이는 지구의 온난화를 방지하기 위한 국제 협약인, ‘기후변화협약’에 대응할 수 있어 바이오 디젤의 큰 장점이라 할 수 있습니다. 

그러나, 질소화합물 배출량에 있어서는 경유에 비해 22%가 높아 환경적 측면에서 완벽히 뛰어나지는 않다는 단점이 있습니다. 또한 지역과 기후의 영향으로 매년 생산량이 변동될 수 있는데, 생산량이 안정적이지 못하다는 것은 가격 변동의 위험이 크다는 것을 의미합니다.

 

 

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높은 발전 잠재력, 바이오 에탄올

   

 

바이오 에탄올은 사탕수수, 옥수수, 밀 등에 함유된 당분을 발효시켜 제조됩니다.  휘발유에 혼합되어 사용되기 때문에 사용 범위가 더 넓다는 장점이 있는데요. 바이오 디젤과 마찬가지로 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 아산화질소(NO₂) 등 온실가스를 줄일 수 있으며, 이산화황(SO₂), 질소산화물 등의 배기가스 감축 효과 또한 얻을 수 있습니다.

최근 바이오 에탄올은 재료가 되는 농산물의 품종 개량과 관련 생산기술의 발전 등으로 생산 원가가 하락하는 추세입니다. 또한, 휘발유 가격 상승, 세금 지원 등이 이뤄지며 바이오 에탄올은 경제적인 측면에서 경쟁력을 점차 갖추고 있습니다.

그러나 바이오 에탄올의 높은 친수성으로 인한 단점도 있는데요. 방수가 되지 않는 곳에 바이오 에탄올을 저장하면 ‘상 분리’ 현상이 일어나 연료로 쓸 수 없게 되기도 하고, 유통과정에서 고무나 금속 부품을 부식시키기도 합니다. 그러므로 바이오 에탄올은 해상 운송, 보관, 유통 과정에 있어서 추가 시설이 필요하다는 단점이 있습니다. 

 

 

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필요성이 큰 바이오연료, 하지만!

   

 

치솟는 석유 가격과 기후변화에 대한 대응 요구 등으로 인해 대체 연료에 관한 관심이 증가하며 바이오연료가 크게 주목 받고 있는데요. 그러나, 현실적으로 바이오연료는 면세 등 정책적인 혜택이 부족할 경우 가격경쟁력을 확보하기 어렵고, 생산능력 확대가 쉽지 않다는 점으로 인해 빠른 시장 확대를 기대하기 어렵습니다.

하지만, 브라질, 캐나다, 미국 등지에서는 알코올을 활용한 바이오연료 공급량이 원자력과 비슷하고, 인도네시아, 일본에서도 상당한 수준에 도달했습니다. 또한, 한국에서도 대체에너지 기술 개발 사업으로 바이오연료에 관한 연구가 진행되어 보급이 많이 늘어날 것으로 예상됩니다.


오늘은 차세대 에너지원으로 주목을 받는 바이오연료에 대해 알아보았습니다. 기존 화석 연료인 석유보다 친환경적이고, 지속적인 생산이 가능한 바이오연료가 미래의 연료로서 자리매김할 수 있을지, 그 귀추가 기대됩니다.

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종합 케미칼 & 에너지 리더,

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