일리노이 대학교 연구진은 음식물 쓰레기를 지속 가능한 항공 연료로 전환하는 데 성공하여 업계의 탄소 배출 감축 방식에 혁명을 일으킬 잠재력을 가지고 있습니다. 이 혁신적인 공정은 업계 표준을 충족하며 상당한 환경적, 경제적 이점을 제공할 것으로 기대됩니다.
항공 여행의 인기가 계속 높아지고 있으며, 제트 연료 의존으로 인해 온실가스 배출의 주요 원인이 되고 있습니다. 그러나 일리노이 대학교 어바나-샴페인 캠퍼스의 연구진은 음식물 쓰레기를 지속가능한 항공 연료(SAF)로 전환하는 획기적인 해결책을 제시했습니다.
연구 출판 Nature Communications에 게재된 논문에서는 항공 산업이 2050년까지 탄소 순 배출량을 0으로 만드는 목표를 달성하는 데 도움이 되는 혁신적인 프로세스를 제시했습니다.
연구팀은 이 과정을 수열 액화(HTL)를 통해 음식물 쓰레기를 바이오 원유로 변환하는 과정으로 설명했습니다. 이 바이오 원유는 수소와 촉매를 사용하여 정제 및 정제 과정을 거쳐 항공 연료를 생산합니다.
"HTL은 기본적으로 지구에서 원유가 자연적으로 생성되는 과정을 모방합니다. 고온과 고압을 이용하여 습식 바이오매스를 바이오크루드 오일로 전환합니다. 이 연구의 목표는 바이오크루드 오일을 기존 에너지 인프라에 직접 투입할 수 있는 운송 연료로 업그레이드하는 것입니다."라고 최근 농업생물공학과(ABE)에서 박사 학위를 취득한 주저자 사브리나 서머스는 보도자료를 통해 밝혔습니다.
이 획기적인 기술의 중요성은 다재다능함과 확장성에 있습니다. 이 공정은 하수 슬러지, 녹조, 농업 잔류물 등 다양한 유형의 생물성 폐기물을 처리할 수 있습니다.
이는 전 세계 식품 낭비 문제를 해결하는 동시에 재생 가능한 제트 연료를 생산하는 유망한 방법이 될 수 있는데, 전 세계 식품 낭비는 매년 생산되는 식품의 30% 이상을 차지합니다.
"항공 산업의 제트 연료 탈탄소화 목표를 달성하려면 다양한 재생 가능 에너지원이 필요하며, 농업은 원료 공급 측면에서 중요한 역할을 할 것입니다."라고 ABE 교수이자 해당 저자인 장 위안후이가 덧붙여 말했습니다.
이 연구는 연구자들이 바이오원유를 미국재료시험학회(ASTM)와 미국 연방항공청이 정한 엄격한 기준을 충족하는 제트 연료로 전환하는 데 성공했음을 보여줍니다.
그들은 바이오원유를 연료로 정제하는 데 가장 효과적인 촉매로 코발트 몰리브덴을 확인했으며, 화석 연료 혼합물을 필요로 하지 않고도 엄격한 알파 및 베타 티어 사전 심사 테스트를 통과했습니다.
"저희 연구는 과학 및 공학적 문제 해결에 도움이 되며, 업계가 참여할 수 있습니다. 이 공정은 SAF용 다른 유형의 오일에도 적용될 수 있습니다. 또한 플라스틱 제조에 사용되는 석유 유래 화합물과 같은 다른 소재를 대체할 수도 있습니다."라고 장 박사는 덧붙였습니다. "이는 사업 기회와 경제 발전에 막대한 잠재력을 가지고 있습니다."
잠재적인 환경적 이점은 엄청납니다. 음식물 쓰레기를 순환 경제에 통합함으로써 이 방법은 매립지 폐기물과 음식물 분해로 인한 온실가스 배출을 줄이는 데 도움이 됩니다.
장은 이전에 다음을 생성했습니다. 원형도 지수 순환 생물경제를 측정하는 SAF가 순환성에 상당한 기여를 한다고 그는 언급했습니다.
"선형 경제에서는 무언가를 생산하고, 사용하고, 버립니다. 이 프로젝트에서는 폐기물을 수거하고 에너지와 재료를 회수하여 사용 가능한 제품을 만듭니다."라고 장은 결론지었습니다. "이것은 순환 패러다임의 부족한 부분을 채워줍니다."
출처: 일리노이 대학 어 바나 샴페인