어퀘틱 에너지 사의 녹조 바이오 디젤 제조계획

미국 루이지애나의 어퀘틱 에너지 사가 파일럿 단계를 넘어 시범생산을 한다는 기사이다. 개방형으로 이산화탄소 주입이 없이 녹조를 재배하여 1에이커(1250평)에서 2500갤런(8톤 또는 9000리터)를 얻었다는 것이다.

 

우선 밑의 내용을 번역하여 정리한 후 내 의견을 이야기 해 본다.

 

Louisiana’s Aquatic Energy moving from pilot to demo stage with algae-to-energy; 2500 gallons per acre achieved without external CO2

The Aquatic Energy pilot facility in Louisiana

 

 

In Louisiana, Aquatic Energy unveiled significant progress in its pilot algae-to-energy project in the Lake Charles-Lafayette corridor of the state. The company is now preparing to expand from a “couple of acre” pilot in Lake Charles, to an 30-acre demonstration project that will feature the company’s 1-acre open-pond system that is yielding 2500 gallons per acre without using an external CO2 source.

 

루이지애나의 어퀘틱 에너지사는 샬르-라파에트 호수 지역의 시범생산에서 상당한 성과를 얻었다. 1에이커에서 외부 이산화탄소 공급없이 2500갤런을 생산하는 것이다. 이제 위 회사는 2에이커의 파일럿 단계에서 30에이커 정도의 시범단계로 확장을 준비하고 있다. 

 

 

CEO David Johnston said that the company is able to support its yields with more than 70 percent of its CO2 coming from ambient CO2 in the atmosphere, with the remainder generated from the natural gas burned in the last stage of the algae drying process. The company said it is generating 32-34 tons per acre of algae biomass for the animal feed market, with a goal of 40 tons of meal per acre in the proposed expansion.

 

회사의 대표이사 데이비드 죤스톤은  공기중에서 70%의 이산화탄소를 이용하고 나머지는 녹조를 말리는 단계에서 나오는 천연가스를 태우는 과정에서 나오는 이산화탄소를 이용하여 이러한 수율을 얻을 수 있었다고 이야기 한다.  그리고 녹조를 처리하여 1에이커당 32-34톤 정도의 가축사료를 얻을 수 있고, 확장하는 설비에서는 1에이커당 40톤까지도 기대한다는 것이다.

 

 

Algae paste from the Aquatic Energy pilot

 

 

The company said it has funds identified to take it through the demonstration phase, but expects to raise $32 million for a 617-acre commercial-scale expansion, which will generate 1.5 Mgy in algal fuel and 24,500 tons of algae meal.

Johnston said that the 617 (250 hectare) acre size is the minimum scale necessary for a stand-alone operation. The company projects that it will reach 5000 hectares in production by 2016.

Johnston, a veteran of the Maryland biodiesel business, said he selected Louisiana because its rainfall exceeded its evaporation rate, giving him access to free water, plus the wide availability of lands formerly used in rice cultivation, which has the clay soil base, low cost and zoning and infrastructure for aquaculture.

 

 

 회사는 30에이커 시범단계를 마칠 자금은 가지고 있으나 그 이후 상용화단계인 617에이커로 확장하기 위해 3천2백만불을 추가로 거둘려고 하는 것이다.  상용단계에서는 녹조 연료에서 1.5Mgy의 에너지와 24,500톤의 사료를 새면 생산할 수 있을 것이다.

 

죤스톤 대표이사는 617에이커(250헥타아르)의 면적이 자립할 수 있는 운영의 최소단위라고 생각한다. 향후 2016년까지 5000헥타아르까지 확장할 계획도 가지고 있다.  원래 미국 매릴랜드주에서 바이오디젤 비즈니스를 시작한 죤스톤씨는 루이지애나주를 선택한 이유가 강수량이 증발량보다 많고, 물이 풍부하고, 전에 벼농사로 쓰던 진흙땅이 수중재배를 하는데 적합하기 때문이라고 이야기 한다.

Aquatic Energy pilot plant during construction phase

 

 

“Water is the biggest factor,” he commented on the site selection process for open ponds. Interestingly, the use of clay soils allows the venture to proceed without using fixed structures or plastic liners on its ponds. Algae-to-energy pioneer John Benemann has commented on the impracticality of plastic liners, with cheap liners requiring too much repair and expensive liners making open-pond projects economically unfeasible.

Johnston also commented that he had looked at several alternative states that had extensive salt-water resources, but that no state environmental agency had seriously entertained permitting a project that would have the potential to leach extensive amounts of salt water into the soil.

 

죤스톤씨는 개방된 환경에서 녹조를 키우는 데 물이 가장 중요하고 진흙토양에서는 바닥에 물을 가두기 위한 추가적인 설비투자가 없어 유리하다는 점을 이야기 한다. 다른 전문가 죤 베네만씨도 바닥에 비닐을 깔아 물을 가두는 것이 경제적으로 비현실적이라는 점을 이야기 한 적이 있다.

 

죤스톤씨는 바닷물을 끌여들여 녹조를 기르는 대안도 연구하고 있으나 대부분의 주의 환경부에서 일반땅에 소금물을 끌여들이는 것에 대해서는 향후 염화 피해 가능성때문에 허가를 내주기를 꺼려한다는 점을 덧붙였다.

 

 

지금 미국의 녹조 바이오연료회사들의 대다수는 밀폐된 공간에서 이산화탄소를 보충하여 수율을 높이는 방향으로 가고 있다. 그러나 위 '어퀘틱에너지'사는 루이지애나 주의 벼농사를 짓던 논 지역에서 개방된 상태에서 녹조 재배를 하는 것이다.

 

최근 캐나다 정부에서 보조한 연구결과에서도 밀페된 공간에서 녹조를 재배하는 것이 수율은 더 높지만 설비나 관리비용(밀폐된 공간에서는 적당히 물을 순환시키지 아니하면 부분적으로 과열이 일어날 수 있다)때문에 위 어퀘틱사의 경우처럼 개방된 환경에서 재배하는 것이 단위 연료당 생산비용이 더 작을 수 있다는 보고가 나온 바 있다.

 

우리나라의 경우 개방형 및 밀폐형 양자를 다 고려할 필요가 있다.

 

우선 진흙땅이면서도 물을 공급받아 담가 놓을 수 있는 지역으로 일부 염분이 있어서 벼농사를 하기 어려운 지역이 가장 녹조를 개방형으로 재배하기 적합할 것이다. 그 후보지로 새만금 간척지나 일부 폐염전 지역을 생각한다.

 

만약 일반 벼농사가 가능한 지역을 이용할 경우 콩이나 옥수수를 이용한 바이오 연료 생산에서 제기된 것과 같이 에너지를 얻기 위해 식량을 희생한다는 비판을 받을 수 있을 것이다.

 

멀리 보아서는 동남아의 적합한 지역을 임차하는 것도 고려해 볼 수 있다. 우리가 논농사경험이 많기 때문에 늦게 시작하여도 미국보다 더 빨리 따라 잡을 수 있다고 생각한다.

 

우리나라에서 적합한 종류의 녹조와 추출방법을 발견할 경우 바이오연료뿐 아니라 가축사료도 얻을 수 있어 일거양득이 될 것이다. 우리나라는 현재 가축사료도 거의 수입에 의존하고 있는 현실이다.

 

밀폐형 녹조시설은 단위면적당 수율이 높은 장점과 발전소나 제철소에서 포집한 탄소를 처리하는 방법이 될수 있다는 점에서 발전소나 제절소 인근에서 시범단지를 만들어 연구하는 것을 고려해 보아야 할 것이다.

 

녹조에 의한 바이오연료 생산은 비용으로 볼 때 개방형은 3-5년 이내에 상업성 있는 크기로 실용화할 수 있을 것으로 기대하고 밀폐형은 기술적인 것보다도 현실적인 상업성 때문에 최소 5-7년 이후를 보고 연구해 나가야 할 것이다.