텍사스에 갔을 때 중장비가 점재해 있는 광활하고 빈 들판을 본 적이 있다면, 그 나라의 연료유의 상당량이 땅에서 곧바로 솟아올라 지하 깊은 곳에서 검은 금을 뚫고 펌핑하는 우물을 통해 분출한다는 것을 알 것입니다. 지구의 표면. 원유를 표면으로 끌어올리는 것이 결코 싸거나 쉬운 일이 아니며, 원유 가격이 여전히 높기 때문에 에너지 생산자들은 점점 더 다른 에너지원으로 전환하고 있습니다. 사실, 가장 매력적인 대체 연료 공급원 중 하나는 땅에서 전혀 나오지 않습니다. 대신 개방 수역에서 찾을 수 있으며 심지어 자신의 어항에서도 찾을 수 있습니다.
과학자들은 조류라는 용어를 물에서 흔히 발견되는 크고 다양한 식물과 같은 유기체 그룹을 지칭하는 데 사용합니다. 식물과 마찬가지로 조류는 광합성을 합니다. 그들은 햇빛의 힘을 사용하여 이산화탄소를 음식으로 전환합니다. 그러나 조류는 줄기나 뿌리가 없습니다.
다른 사람들에게 조류는 연못의 물과 더러운 수영장의 표면에서 자라는 끈적끈적한 녹색 물질로 가장 잘 알려져 있습니다. 조류는 또한 수족관 전체에 퍼지는 것을 최소화하기 위해 끝없는 전투를 벌이는 수족관 관리인의 골칫거리이기도 합니다. 연못, 호수, 수영장 및 어항 외에도 조류는 토양, 눈, 심지어 구름에서도 자랍니다.
일부 사람들에게는 심한 성가심일 수 있지만 조류는 여러 가지 중요한 환경 기능을 수행합니다. 생물학적 침략의 백과사전(Encyclopedia of Biological Invasions)에 따르면, 조류는 세계 산소의 70% 이상을 생산하고 많은 양의 이산화탄소를 소비합니다.
석유에 점점 더 의존하는 지구 인구에게 아마도 더 중요할 수 있는 조류는 에탄올과 바이오디젤을 포함한 많은 바이오 연료를 만드는 데에도 사용될 수 있습니다. 방법은 다양하지만 Esquire 잡지에 따르면 조류에서 바이오디젤을 만들기 위해 에너지 생산자는 사용하려는 조류를 선택하는 것으로 시작하는 경우가 많습니다. 일부는 다른 것보다 더 생산적이거나 효율적이기 때문입니다. Oilgae는 에너지 회사들이 가장 생산적인 조류 균주를 유전적으로 조작하기 시작했다고 보고합니다. 이 중 소량은 비료를 주는 영양소와 함께 물이 채워진 탱크에 추가됩니다. 그런 다음 조류는 광합성 과정을 시작하는 햇빛에 노출됩니다. 이산화탄소는 공기에서 설탕으로 변환된 다음 조류가 설탕을 기름으로 대사하는 데 약 1주일이 걸립니다. 이 과정이 끝나면 조류는 무게의 최대 60%를 기름으로 만들 것입니다.
다음으로 연료 제조업체는 오일을 추출해야 합니다. 압착은 일반적인 추출 방법입니다. 이것은 기계를 사용하여 물리적으로 기름을 짜내거나(올리브를 으깨고 눌러 기름을 얻는 것을 생각하십시오) 기화를 통해 기름을 분리하는 압축 이산화탄소를 사용하여 수행됩니다. 그런 다음 연료 제조업체는 촉매(예:수산화나트륨 및 메탄올)를 사용하여 오일에서 산소를 제거하고 수소로 대체하여 디젤 바이오연료를 만듭니다.
정유사는 또한 조류 기름을 메탄, 가솔린 및 제트 연료를 포함한 다른 형태의 바이오 연료로 전환할 수 있습니다. Smart Planet에 따르면 조류에서 생성된 제트 연료는 조류 기반 연료를 사용하는 최초의 상업용 국내선인 시카고에서 휴스턴까지 2011년 11월 United Airlines 항공편에 동력을 공급하는 데 도움이 되었습니다. 항공사만 녹색으로 변하는 것은 아닙니다. Oilgae는 현재 약 100개의 미국 기업과 동일한 수의 대학이 조류 기반 연료 생산을 모색하고 있다고 추정합니다.
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조류는 훨씬 더 많은 생산량(에이커당 최대 100배)을 생산할 수 있기 때문에 오랫동안 대두, 옥수수, 밀과 같은 다른 천연 연료보다 석유에 대한 더 나은 대안으로 여겨져 왔습니다. 이러한 스테이플을 연료로 사용하는 것은 작물을 더욱 희소하게 만들어 식량 가격을 상승시키는 의도하지 않은 효과를 가져왔지만, 조류는 농업에 사용되었을 토지를 차지하지 않고도 다양한 수역에서 기름을 얻기 위해 수확될 수 있습니다.
그러나 조류 기름은 원유에 대한 실행 가능한 대안입니까? 짧은 대답은 예입니다. 그러나 조류의 장기적인 생존 가능성은 가스 펌프의 가격에 따라 다릅니다. 석유 가격이 높게 유지되고 조류 오일 재배, 추출 및 정제 공정 비용이 감소함에 따라 조류는 연료 기반으로서 석유에 대한 실행 가능한 대안을 점점 더 많이 제시하고 있습니다.
수십 년 전에 연구자들이 조류를 연료 공급원으로 보기 시작했지만, 조류 오일은 최근까지 국가 석유 소비에 타격을 줄 만큼 큰 규모로 생산하기에는 너무 비용이 많이 드는 것으로 간주되었습니다. 1996년에 미국 에너지부(DOE)는 거의 20년 동안 조류로부터 재생 가능한 운송 연료 개발에 중점을 두었던 프로그램을 중단했습니다. 높은 조류 생산 비용이 여전히 걸림돌로 남아 있습니다." DOE의 가장 낙관적인 추정치는 조류유 1배럴의 가격을 석유 1배럴의 2배로 책정했습니다.
그러나 2008년까지 원유 가격이 급등하여 해조류 기름이 매력적이면서도 그리 비싸지 않은 대안이 되었습니다. DOE는 조류 연료 프로그램을 부활시켰고 연구를 계속하기 위해 Chevron과 파트너 관계를 맺었습니다. DOE의 태평양 북서부 국립 연구소의 최근 연구에 따르면 미국 육지 면적의 5.5%(특히 오대호, 남동부 해안 및 걸프 연안)가 조류 재배에 전념하는 것으로 나타났습니다. 현재의 생산 방법을 사용하여 현재 운송 목적으로 수입하는 석유의 17%를 조류 오일로 대체할 수 있습니다.
연구가 계속됨에 따라 조류에서 연료를 만드는 비용은 낮아질 것으로 예상됩니다. 연구원들은 조류를 키우고 기름을 추출하는 보다 효율적인 방법을 연구하고 있습니다. Biodeisel은 현재 조류 기름을 위한 가장 비용 효율적인 연료 사용입니다. 그 이유는 이 과정에서 기름을 메탄, 에탄올 및 기타 유형의 연료로 전환하는 것보다 에너지가 덜 필요하기 때문입니다. 목표는 원유 가격이 하락할 경우 조류 기름을 석유에 대한 경제적인 대안으로 만드는 것입니다.
아직 미국의 모든 유정을 조류가 자라는 연못으로 교체할 시기는 아니지만 블랙 골드를 녹색 슬러지로 바꾸는 시대는 멀지 않았습니다.
끈적끈적한 녹색 재료로 지구를 구하세요조류에 관해서는 중독이 좋습니다. 식물과 같은 유기체는 충분한 이산화탄소를 얻을 수 없습니다. Scientific American에 따르면 조류 연료 생산업체인 Sapphire Energy는 사용하는 조류가 생산되는 오일 1갤런당 약 14kg의 온실 가스를 흡수한다고 추정합니다. 공정 자체가 생산된 연료를 수송하고 사용할 때 여전히 탄소를 태우지만, 조류 기름 생산 공정은 전통적인 석유 생산보다 훨씬 더 에너지 효율적인 것으로 간주됩니다. 조류의 환경적 이점은 깨끗한 공기에만 국한되지 않습니다. 유기체는 또한 독소를 제거하여 폐수를 처리하는 것으로 나타났습니다.
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