바이오 연료(생물학적 원료로 만든 연료)는 계속해서 집중적인 연구의 초점이 되고 있지만 지금까지 원유로 만든 석유 및 석유 디젤을 대체하는 데 근접하지 못했습니다. 연료마다 갤런당 에너지 함량이 다르기 때문에 단순히 갤런당 가격을 비교할 수 없으며 대신 에너지 단위당 평균 가격을 비교해야 합니다. 그리고 2010년 말 미국에서 휘발유는 단위당 평균 약 2.78달러인 반면 에탄올은 같은 양에 대해 약 3.45달러였습니다. 그러나 바이오디젤의 경우 약 $2.86를 지불해야 합니다[출처:미국 에너지부]. 바이오 연료는 언젠가 화석 연료보다 환경에 더 좋은 값싼 연료가 될 수 있지만 동시에 문제가 있습니다. 일부 저가 바이오 연료의 생산은 의도하지 않은 환경 피해를 유발할 수 있습니다. 연구원들은 조류 및 풀과 같은 "차세대" 공급원료를 탐구하고 있지만 여전히 생산 비용이 비쌉니다. 그동안 비교적 쉽게 사용할 수 있는 바이오 연료가 있으며 여기에서 그 중 5가지를 살펴보겠습니다.
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옥수수는 에탄올로 전환되어 연료로 사용될 수 있는 많은 원료 또는 공급원료 중 하나일 뿐입니다. 2010년 기준으로 미국의 187개 시설에서 에탄올을 생산하고 있으며 대부분이 옥수수를 공급원료로 사용합니다[출처:Renewable Fuels Association]. 옥수수 에탄올은 온실 가스 배출을 줄일 수 있지만 가스보다 에너지가 적기 때문에 이 바이오 연료로 운행하는 차량은 가솔린으로 운행하는 차량보다 훨씬 더 낮은 마일리지를 얻을 수 있습니다. 옥수수 에탄올을 대규모로 생산하는 것도 식량 부족을 초래할 수 있습니다. 옥수수 에탄올은 또한 바람직하지 않은 환경 영향을 일으킨다는 비판을 받습니다. 옥수수 에탄올 연료(및 기타 바이오 연료)의 반대자들은 초원과 열대 우림과 같은 지역이 옥수수를 재배할 토지를 제공하기 위해 전환될 때 전반적인 결과는 온실 가스 배출의 증가라고 주장합니다[출처:Nature Conservancy]. 옥수수를 에탄올로 가공하는 데는 실제로 엄청난 양의 화석 연료가 사용됩니다. 여전히 많은 생산자들이 옥수수에 의존하고 있습니다. 현재 미국에서 재배되는 전체 옥수수의 약 3분의 1이 연료를 만드는 데 사용됩니다[출처:New York Times].
Sugarcane의 가장 큰 성공 스토리는 수십 년 전 브라질에서 시작되었습니다. 1973년 중동의 석유 금수 조치로 인한 석유 부족과 높은 가격에 대응하여 브라질 정부는 사탕수수 에탄올에 무게를 실었습니다. 정부는 주요 석유 회사에 에탄올을 사용하도록 요구했고 기업이 에탄올에 투자하도록 장려하기 위해 49억 달러의 저리 대출을 제공했으며 처음에는 에탄올을 저렴하게 만들기 위한 보조금도 제공했습니다. 오늘날 보조금은 더 이상 필요하지 않으며 브라질에서 판매되는 신차의 70% 이상이 100%에서 25%의 에탄올을 사용하는 "플렉스 연료" 차량입니다[출처:Hofstrand]. 수백만 에이커의 사탕수수가 브라질에서 재배되지만 미국을 비롯한 많은 국가에서는 브라질처럼 기후가 좋지 않기 때문에 이 옵션이 없습니다. 브라질은 사탕수수를 재배하기에 딱 좋은 날씨와 그 나라의 좋은 연료 공급원이 될 만큼 충분히 많은 양의 사탕수수를 재배하기에 충분한 토지를 가지고 있습니다.
카놀라유, 야자수, 대두가 가장 일반적으로 사용되는 옵션으로 다양한 식물성 기름이 재생 가능한 연료를 만드는 데 사용되었습니다. 바이오디젤이라고 하는 이러한 소스에서 생산된 연료는 일반 가솔린보다 갤런당 마일이 더 우수하지만 현재 사용 가능한 석유 기반 디젤 연료보다 갤런당 마일이 적습니다. 순수 바이오디젤의 연비와 출력은 석유디젤보다 약 10% 낮습니다. 바이오디젤/석유 혼합이 더 효율적이지만 순수 석유 품종보다 여전히 약 2% 적습니다[출처:미국 에너지부]. 겨자과에 속하는 캐놀라 식물은 약 40%의 높은 기름 함량을 가진 종자를 생산하며 특히 미국과 캐나다에서 연료 공급원료로 자주 사용됩니다. 말레이시아와 인도네시아에서 대량 생산되는 팜유는 경제적인 측면에서는 좋은 선택일 수 있지만 환경에 미치는 부정적인 영향에 대한 우려가 제기되고 있다. 바이오디젤은 자연 지역을 바이오 연료 경작지로 전환한 결과로 식량 작물의 대체 및 온실 가스 배출 증가를 포함하여 에탄올과 동일한 많은 문제를 나타냅니다[출처:Nature Conservancy].
기분이 좋지 않을 수도 있지만 사용된 식용유 및 그리스와 같은 폐기물은 값싼 공급원료로 사용할 수 있습니다. 그들은 환경 친화적이고 저렴하기 때문에 연료 공급원으로 매력적입니다. 옥수수, 사탕수수, 야자수와 같은 공급 원료를 종종 둘러싸고 있는 토지 사용, 에너지 소비 및 환경 영향과 관련된 문제는 이미 존재하고 어쨌든 폐기해야 하는 것을 사용하여 제거할 수 있습니다. 콩, 야자유 또는 카놀라유를 포함할 수 있는 재활용 식용유에 대한 용어인 "노란 기름"은 연료로 사용되는 폐기물의 한 유형입니다. 물론 사용한 식당 기름을 차의 가스 탱크에 붓는 것은 불가능합니다. 먼저 불순물을 제거하고 깨끗한 연료로 전환하기 위해 처리해야 합니다.
특히 인도와 아프리카에서 잠재적인 공급원료로 유독한 잡초 관목인 자트로파(jatropha)의 씨앗에 많은 관심이 주어졌습니다. 먹을 수 없기 때문에 연료로 사용되는 자트로파는 식량 작물로 사용하는 것과 경쟁하지 않습니다. 많은 바이오 연료 공급원에서 자주 언급되는 우려 사항입니다. 자트로파 식물은 강건하고 가뭄에 강하며 빨리 자랍니다. 종자에는 최대 40%의 기름이 포함될 수 있기 때문에 저렴한 공급원료를 찾는 과학자들에게 특히 중요합니다. 이러한 특성은 모두 유망하게 들리지만 지금까지 자트로파 작물은 충분히 높은 수확량을 제공하지 못하는 것 같습니다. 아마도 충분히 고품질이 아닌 "주변" 토양에 심어졌기 때문일 것입니다[출처:Johnson]. 자트로파는 또한 성장 과정에서 많은 물을 필요로 합니다. 따라서 공장은 저렴하지만 대규모 생산에는 적합하지 않을 수 있습니다.
