요즘 예능프로그램을 보면 정글이나 시골에서 땔감을 찾아 불을 피우고 밥을 짓는 모습을 익숙하게 볼 수 있습니다. 과거 석탄과 석유의 도움이 없던 시절 우리는 자연에서 얻어진 재료로 생활을 이어나가곤 했는데요. 최근에는 석유, 석탄과 같은 화석연료의 매장량이 줄어들면서 자연에서 얻을 수 있는 식물 자원을 이용해 에너지원을 얻고 있답니다. 식물이 또 하나의 자원으로 변신하다! 환경을 생각한 에너지 ‘바이오매스’에 대해 알려드릴게요.


 


식물 자원을 에너지원으로 활용하는 <바이오매스>


 


식물도 고무 원료나 천연가스, 자동차 연료 등 산업자원으로서 그 가치를 인정받는 시대가 되었습니다. 나무, 풀, 열매, 잎, 뿌리 등 광합성에 의해 생성되는 다양한 식물 자원을 이용해 에너지원으로 이용하는 생물체를 일컬어 ‘바이오매스’라 하는데요.


 




원래 바이오매스는 생태학 용어로, 살아있는 동·식물 및 미생물의 유기물과 중량을 의미합니다. 하지만 요즘은 신재생에너지가 부각되면서 식물, 농, 임업 부산물, 음식 쓰레기, 축산 분뇨 등을 모두 바이오매스 자원으로 부르고 있는데요. 이 바이오매스를 에너지로 사용하기 위해서는 석유성분을 추출하거나 사람이나 동물의 배설물의 메테인 발효, 특수한 해조나 폐기물 바이오매스를 메테인 발효 또는 알코올 발효하여 연료로 만드는 방법 등이 있습니다.


 


이렇게 바이오매스를 열분해하거나 발효시키면 천연가스의 주성분인 메테인, 에탄올, 수소 등의 에너지를 얻을 수 있는데, 이것이 석유를 대체할 수 있는 ‘바이오매스 에너지‘가 되는 것이죠~


 


바이오매스 자원이 풍부한 브라질에서는 사탕수수와 뿌리식물의 일종인 카사바에서 에탄올을 추출해 자동차 연료로 사용하는 등 바이오매스 에너지를 꾸준히 상용화해왔는데요. 지금은 국가 전체에서 소비되는 자동차 연료의 약 40%를 에탄올로 충당하고 있답니다. 스웨덴과 같은 북유럽 국가에서는 바이오매스 주유소까지 등장했다고 하죠?


 




지구에서 1년간 생산되는 바이오매스의 총량은 석유의 전체 매장량과 비슷할 정도로 무한한 에너지원을 자랑하는데요. 바이오매스가 이렇게 주목받는 이유! 바로 지구 온난화 문제를 해결해주는 중요한 자원이 되기 때문이죠.


 


바이오메스는 생산과 소비 과정에서 이산화탄소를 흡수해 환경오염을 억제하는 역할을 하기도 하는데요. 때문에 지구온난화 문제를 해결할 수 있는 중요한 자원으로 손꼽히기도 합니다. 이 밖에도 바이오디젤, 바이오 에탄올 등 바이오 연료와 바이오 소재로 활용되어 자동차 연료나 합성섬유 등 석유 기반의 화학소재로 대체가능한데요.


 


기존의 화석연료를 대체할 새로운 에너지원 바이오매스, 각각의 종류에 대해 들여다볼까요?


 


바이오매스에는 어떤 종류의 에너지가 있을까?


 




1) 바이오 가스


 


미생물 등을 사용해서 생산된 수소, 메테인 등과 같은 가스 상태의 연료로써, 에너지 소비의 일부를 보충할 수 있습니다.


 


2) 바이오 에탄올


 


현재 가장 많이 쓰이고 있는 바이오 연료 중 하나로 사탕수수, 밀, 옥수수, 감자, 보리와 같은 식물들의 녹말을 발효시켜 차량 등의 연료 첨가제로 사용하는 액체 상태의 바이오 연료입니다. 바이오 에탄올은 화석연료와 달리 녹말 작물에서 포도당을 얻은 뒤 이를 발효시켜 만들기 때문에 환경오염물질이 발생하지 않고, 식물로부터 연료를 얻기 때문에 언제든지 재생이 가능합니다. 특히 일산화탄소와 같은 환경오염물질을 배출하는 가솔린과 달리, 유해물질을 전혀 배출하지 않아 일찍부터 차량용 대체에너지로 주목을 받은 바 있습니다.


 


3) 바이오 디젤


 


디젤엔진에 사용되는 연료로 콩기름 등의 식물성 기름을 원료로 해서 만든 바이오 연료는 바이오 에탄올과 함께 가장 널리 사용되고 있습니다. 현재 바이오 디젤은 디젤자동차의 경유에 혼합해서 쓰거나, 100% 순수 연료로 난방연료용으로도 개발되었습니다.


 


바이오매스는 환경을 생각하는 에너지원이라는 장점이 있는 반면, 넓은 면적의 토지와 농작물이 필요하다는 단점을 지니기도 했는데요. 바이오매스를 얻기 위한 농작물 재배는 산림훼손과 이로 인한 이산화탄소 발생 가중, 환경파괴라는 부정적인 영향을 가져오기도 합니다.


 


진화를 거듭하는 <바이오매스>


 


하지만 이러한 바이오매스의 장단점을 보완하면서 현재는 1세대(곡물과 식물유), 2세대(폐목재와 식물 줄기), 3세대(해조류) 등으로 진화를 거듭하고 있습니다.


 


 


 


 














 바이오매스 1세대(곡물과 식물유)


 옥수수, 사탕수수 등 환경오염이 적고,


저렴한 생산비용


 바이오매스 2세대(폐목재와 식물줄기)


 미래의 휘발유를 대체할 수 있는 수송연료


 바이오매스 3세대(해조류)


 김, 다시마 등 이산화탄소의 흡수율이 높고, 생산할 수 있는 바이오 연료의 양이 높다


 


삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 입지적 특성상 바이오매스를 활용할 수 있는 자원들이 무궁무진한데, 현재 우리나라에서는 미세조류에서 바이오 원료를 추출하기 위한 경제적이고 친환경적인 기술을 꾸준히 개발하고 있습니다.


 


흔히들 우리나라를 ‘기름 한 방울 나지 않는 나라’라고 하죠? 그만큼 우리나라는 수입 에너지원에 의존하기 때문에 자국 내에서 대체에너지원이 시급한 상황인데요. 단순히 매립되거나 소각처리 되었던 바이오매스를 바이오가스, 바이오 연료(에탄올, 디젤) 등으로 전환하여 활용하게 된다면 수입에너지 의존도도 줄일 수 있고, 기후 변화에도 적극 대응할 수 있는 발판을 마련 할 수 있습니다. 우리나라 에너지를 책임지는 일, 자연을 더욱 아끼고 지구에 있는 모든 자원이 버릴 것 없는 소중한 자원이라는 점을 인식하고 있어야겠죠?


 


이미지출처_클립아트코리아/포토애플