유럽의 그린 딜 - 유럽은 기후 중립을 달성하기 위해 노력하고 있지만, 이 목표는 항공 부문에서 이산화탄소 배출량을 성공적으로 감축할 때만 달성될 수 있습니다. 따라서 연구자들은 미래의 추진 기술이 어떠해야 하는제, 그리고 지속 가능한 연료를 어떻게 만들어 낼 수 있는지 알아내기 위해 밤낮없이 연구에 매달리고 있습니다.
장거리 항공편의 운영비 가운데 50%는 연료비가 차지합니다. 그러나 어떤 연료가 적합하며, 항공 운항을 위한 엔진 기술을 적절히 조정할 수 있는 방법은 무엇일까요? 이러한 질문에 대한 해답은 현재 오스트리아 그라츠 소재 전문대학인 요아네움의 연구소 같은 곳들에서 연구되고 있습니다. 현재 수소에 대한 기대가 매우 큽니다. 연료로 사용될 때 이산화탄소를 전혀 배출하지 않으며, 에너지로 전환시 등유보다 효율적이기 때문입니다.
현재 EU 프로젝트가 '지속가능 항공 연료(SAF)'의 제조 방법을 모색 중이며, 올해 초부터 6개국 11개 연구 기관이 이 과제에 참여해 오고 있습니다. ToFuel 프로젝트는 그라츠 공과대학이 주도하고 있으며, 폐기물 없이 이산화탄소 중립적인 바이오정제소 컨셉을 개발하는 동시에 지속 가능하고 경제적으로 경쟁력 있는 항공 연료를 생산하는 것을 목표로 합니다. 그리고 이 모든 것은 토마토 부산물을 기반으로 합니다.
토마토는 세계에서 두 번째로 많이 소비되는 채소(감자 다음)이자, 가장 다양한 방식으로 가공되는 채소입니다(샐러드, 농축액, 파사타, 케첩, 파스타 소스, 통조림 등등). 온실과 현대 기술 덕분에 중국, 인도, 터키, 미국 등 어디에서든 일 년 내내 신선한 농산물을 재배할 수 있습니다. 유럽연합은 17메가톤의 토마토 수확량으로 세계 3위 생산지이지만, 식물 전체를 활용하고 있지는 못합니다. 꽃, 잎, 줄기, 껍질, 씨앗, 그리고 불량 토마토는 현재 소각되거나 농업 폐기물로 처리됩니다. 그러나 바로 여기에 큰 잠재력이 있습니다. 프로젝트 매니저는 2030년까지 토마토 생산 잔여물을 활용해 유럽의 지속가능 항공 연료 수요 약 3%를 충당할 수 있을 것으로 추정합니다.
이 모토는 “줄기에서 떼어내 탱크로”라고 할 수 있겠습니다. 식물의 부산물은 먼저 효율적인 생분해가 가능하게끔 처리되어야 하며, 현재 이 프로젝트는 이를 위해 두 가지 분획 기술을 시험 중입니다: 압출 과정에서 바이오매스에 열과 압력을 가한 후 급격한 감압을 통해 세포 구성 요소로 분해하는 방식과, 수열 액화 과정에서 바이오매스를 고온고압에 노출시켜 바이오오일과 바이오숯으로 전환하는 방식입니다. 이 두 가지 접근법이 검토 및 비교되고 있으며, 다음 단계는 바이오오일을 연료로 정제하기 전에 질소화합물을 제거하는 정제 과정입니다.
지속 가능한 항공 연료 외에도 연구자들은 비료, 동물 사료, 식용유를 생산하고 있습니다. 이 프로젝트는 특히 식품 가공 분야의 새로운 수익원을 창출할 수 있다는 점에서, 해당 기술들의 생태적·경제적·사회적 영향도 함께 검토하고 있습니다.
그라츠 공과대학이 주목하는 또 다른 측면은 전자현미경 관찰 실험과 관계됩니다. 생물학적 시료는 조직 구조를 쉽게 식별할 수 있도록 염색제로 처리되어 현미경 관찰할 수 있게 됩니다. 표준 염색제로 사용되는 우라닐 아세테이트는 안전상의 이유로 모든 실험실에서는 사용하기 어려운 강한 독성을 지닌 방사성 물질입니다. 그라츠 공대의 연구진은 에스프레소 커피가 동일한 효과를 내는 대체재일 뿐만 아니라 환경 친화적이고 무해하며 저렴하다는 사실을 발견했습니다. 커피잔에 남는 원형의 마른 얼룩에서 영감을 얻어 진행한 해조류 샘플 실험은 우라닐 아세테이트와의 직접 비교에서도 유망한 결과를 보였으며, 일부 경우 대비 값이 더 우수했습니다. 그러나 생물학적 전자 현미경에의 광범위한 적용을 위해서는 다양한 조직 유형을 활용한 추가 연구가 여전히 필요합니다. 따라서 커피는 모든 수준의 연구 이면에서 원동력 역할을 하고 있습니다.
사진 설명: 대비를 높이기 위해 에스프레소로 전-처리한 해조류 샘플의 전자 현미경 이미지
