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살아있는 동식물에서 에너지를 얻는다? 바이오 에너지 목록

조회 : 6344 | 2010-07-13

생물자원을 에너지로 이용한다!
바이오 에너지란 용어는 신문이나 텔레비전에서 한번쯤 들어봤을 거예요. 바이오 에너지의 재료는 옥수수, 사탕수수와 같은 곡물, 나무, 풀, 농작물 찌꺼기, 축산 분뇨, 음식 쓰레기, 해조류 등의 생물 자원이에요. 이런 생물 자원을 재료로 발효시키거나, 기름을 추출해서 얻는 에너지가 바로 바이오 에너지랍니다.바이오 에너지는 석유와 같은 화석연료와는 달리 고갈될 염려가 없어요. 태양이 존재하는 한 생물 자원은 계속 성장하고 생체 내에 에너지를 저장하므로 그 양은 무한한 셈이지요. 바이오 에너지는 크게 메탄가스, 바이오 에탄올, 바이오 디젤로 나뉘어 수송용 연료나 발전용, 그리고 난방용 연료로 사용되는데요, 이들은 어떻게 만들어지는지 알아볼까요?





사진1> 지구상이 기르고 있는 가축들의 똥을 모아 연료로 만들 수 있다면, 에너지 문제와 환경문제가 해결될 지도 몰라요. 사진출처>> cc by ernstl




사진1> 지구상이 기르고 있는 가축들의 똥을 모아 연료로 만들 수 있다면, 에너지 문제와 환경문제가 해결될 지도 몰라요. 사진출처>> cc by ernstl




음식물 쓰레기, 가축의 똥오줌으로 메탄가스를!
예부터 가축의 똥은 가장 좋은 거름이었고, 집을 지을 때 단열 효과를 높이기 위해 벽이나 지붕에 접착제로 사용했어요. 그런 똥이 산업사회로 들어서면서 애물단지로 전락해 버렸지요. 논과 밭의 거름은 질소, 인산 칼륨 등이 들어간 화학 비료가 대신했고요, 집의 재료는 시멘트로 바뀌면서 접착제 역시 화학 접착제를 사용하게 되었지요. 하지만 가축의 똥도 그리고 우리가 먹지 못해 버리는 음식물 쓰레기도 사실은 아주 중요한 생물 자원이에요. 실제로 유럽에서는 음식물 쓰레기나 축산 분뇨를 이용해 전기와 열을 생산하는 시설이 많고, 독일의 프랑크부르크 시에서는 도시의 음식물 찌꺼기를 모아 발효기에 넣어 가스를 생산한 뒤 이것으로 전기와 열을 생산하고 있지요.그리고 발효기 속에 남은 찌꺼기는 다시 퇴비로 이용해요. 우리나라에서도 쓰레기가 썩을 때 나오는 메탄 가스를 모아 발전과 난방에 쓰고 있지요. 이렇게 하면 에너지를 얻기 위해 생물 자원을 따로 심어 재배하지 않아도 되고, 어차피 버려지는 똥과 오줌, 음식물 쓰레기를 이용해 에너지를 얻는다면 설령 과정이 번거롭고 지저분하더라도 환경과 경제를 살리는 일이 되지요.





사진2> 음식물 쓰레기를 잘만 모은다면 상당량의 메탄가스를 뽑아낼 수 있어요. 물론 음식물 쓰레기를 적게 만드는 것이 먼저 환경을 생각하는 일이지만요. 사진출처>> cc by MamaPyjama
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환경을 생각해 술을 마시는 자동차
바이오 에너지 중에서 최근 가장 크게 발전한 분야가 바로 바이오 연료예요. 이는 이미 휘발유를 대신해 자동차 연료나 가정용 난방 및 취사용으로 넓게 사용되고 있지요. 바이오 연료를 얻는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 첫 번째는 당분을 많이 함유한 사탕수수나 사탕무, 또는 녹말과 전분이 많은 옥수수 등을 발효시켜 알코올인 에탄올을 만드는 거예요.바이오 연료 중 가장 일찍 개발되어 수송용으로 사용하는 것이 에탄올이에요. 두 번째는 식물성 기름을 많이 함유한 야자수, 콩, 유채 씨, 해바라기, 팜유 등에서 기름을 째낸 후 이를 처리해 바이오 디젤 등을 만드는 것으로, 음식을 만들 때 사용하는 콩기름이나 참기름을 만드는 것과 비슷해요.현재 바이오 연료를 가장 적극적으로 생산해서 이용하고 있는 나라는 브라질이에요. 브라질의 사람들은 차의 가솔린에 15%정도의 바이오 연료를 섞은 혼합연료를 이용하고 있지요. 최근에는 플랑크톤을 이용해 바이오 디젤을 만드는 기술이 주목 받고 있어요. 식물성 플랑크톤 중 특정한 종류는 자기 몸 속에 기름 성분을 많이 가지고 있어서 약간의 처리만 하면 자동차 연료로 사용할 수 있는 바이오 디젤을 만들 수 있다고 해요.실제 미국에서는 발전소에서 나오는 이산화탄소를 식물성 플랑크톤의 먹이로 공급하여 제거하고 그 과정에서 성장한 식물성 플랑크톤으로부터 바이오 디젤을 만들어 자동차 연료로 활용하는 기술을 개발하고 있답니다.





사진3> 사탕수수, 유채꽃 등에서 연료를 만들어 내려는 노력도 세계적으로 일어나고 있어요. 우리나라도 유채꽃에서 연료를 만들어 사용하고 있지요. 사진출처>> cc by Peace Correspondent
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현재 생산되고 있는 바이오 에너지의 양은?
미국과 브라질은 바이오 에탄올 생산량이 세계 최고예요. 미국은 옥수수를 이용한 바이오 에탄올, 브라질은 사탕수수를 이용한 바이오 에탄올을 생산하고 있으며, 바이오 디젤의 생산량은 독일이 세계 최고랍니다. 앞으로 여러 나라들은 바이오 에너지 생산량을 늘릴 계획인데요, 미국은 2017년까지 휘발유 소비를 20% 줄이는 대신 바이오 에탄올 사용을 확대하겠다고 발표했고, 브라질은 현재 11개의 바이오 에탄올 전용 생산 시설을 두 배 이상 늘린다고 했어요. 또한 스웨덴은 2020년 석유 제로 선언을 해, 2020년까지 난방 연료로서 석유는 전혀 사용하지 않고 오로지 바이오 에너지를 사용할 계획이라고 해요. 이렇듯 세계 각국이 석유 고갈을 대비해 대체 에너지로 바이오 에너지를 주목하고 있지요. 우리나라 역시 2011년까지 연간 55만 톤의 바이오 디젤을 생산한다는 목표를 세우고 있답니다.





사진 4> 미국에서는 옥수수를 이용해 바이오 에탄올을 많이 생산해 내고 있어요. 먹을 곡식을 연료로 만든 것에 대한 문제점이 부각되면서 옥수숫대와 같이 것을 활용한 방법을 모색하고 있지요. 사진출처>>cc by jeffweese
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바이오 에너지의 빛과 그림자
환경을 살리기 위해 연구 되어진 바이오 에너지, 하지만 일각에서는 바이오 연료가 얼굴을 바꾼 화석연료에 지나지 않는다고 이야기하기도 해요. 세계의 모든 농작물들이 전적으로 화석 연료에 의해 키워지고 있기 때문에 화석 연료로 키운 농작물로 또 다른 연료를 만드는 것은 오히려 에너지 효율만 낭비한다는 얘기지요. 더구나 세계적으로 바이오 에너지 열풍이 불면서 옥수수 가격이 폭등하기도 했으며, 옥수수나 사탕수수의 재배지 면적은 날로 넓어져 가고 있어요.이런 이유로 바이오 에너지가 환경 오염을 더 심화시킬 가능성도 있지요. 특히나 바이오 에탄올의 주요 생산국인 브라질은 농지를 늘리기 위해 아마존 삼림을 개발하는 등 오히려 지구 온난화를 부채질한다는 비난을 받고 있답니다. 그렇다면 어떻게 해야 할까요? 바로 식량을 원료로 쓰지 않는, 어차피 버려지는 옥수숫대, 나뭇잎과 볏집, 톱밥 등으로 연료를 만드는 것인데, 생산 비용이 많이 들 뿐아니라 바이오 에탄올의 양도 그리 많이 나오지 않아 앞으로 해결해야 할 것이 많아요. 그래서 바이오 에너지의 미래는 섬유소 에탄올을 저렴하게 잘 만들 수 있는 방법을 발견하는 것과 앞서 언급했듯이 특정한 조류를 이용한 바이오 에너지 대량 생산에 달려 있지요. 앞으로 이런 노력들이 계속 될 때 지구의 온도는 서서히 낮아지지 않을까요?




한 걸음 더>> 바이오 에탄올과 바이오 디젤은 단독으로 사용할 수 없다?
바이오 에탄올과 바이오 디젤은 자동차 연료로 독립적으로 사용하지 않고 휘발유나 경유에 5~20% 정도를 혼합하여 사용해요. 이것은 바이오 에탄올이나 디젤을 100% 사용할 경우 연료 공급 장치나 엔진을 빠르게 부식시키는 등 손상을 입을 수 있기 때문이에요.




지구 살리기 프로젝트에 동참해요 ⑤
대중 교통을 이용해요!
지하철을 이용하면 중대형 승용차보다 100분의 1, 소형 승용차는 50분의 1로 줄일 수 있어요. 승용차를 이용하는 사람이 일주일에 두 번 정도만 대중 교통을 이용하면 많은 양의 이산화탄소를 죽일 수 있답니다.




주제!
동물 ,식물 ,환경 ,에너지
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