토양에서 탄소 보충가능한 바이오에너지 수수 뿌리

황원희 기자
eco@ecomedia.co.kr | 2022-01-07 22:41:03
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[이미디어= 황원희 기자] 전 세계는 대기 중 이산화탄소의 양이 증가하면서 토양의 탄소 부족에 직면해 있다. 최근 텍사스 A&M AgriLife 연구팀의 새로운 연구에 따르면, 바이오 에너지 작물 수수는 두 가지 문제를 해결하는 데 의의가 있다고 밝혔다.

 

이 연구는 최근 GCB 바이오에너지에 실렸다. 연구에 따르면, 바이오 에너지 수수 하이브리드는 토양에서 상당한 양의 대기 중 이산화탄소를 포집하고 격리시킨다. 이 작물은 토양을 비옥하게 만들고 잠재적으로 온실가스 배출을 상쇄할 탄소 배출권을 얻을 수 있다.

 

게다가, 연구에 따르면 바이오 에너지 수수류의 유난히 깊은 뿌리가 다른 일년생 작물들한테는 볼 수 없는 물과 영양소의 원천에 도달할 수 있다고 말한다. 이러한 결과는 작물이 순환을 통해 다른 비료 유출을 관리하는 데 도움이 될 수 있음을 보여준다.

 

연구진은 이상적인 일년생 바이오 에너지 작물을 생산하기 위해 바이오 에너지 수수 품종을 개량해왔다. 최근 연구에 사용된 하이브리드는 연료, 전력 및 바이오덕트 생성을 위한 높은 바이오매스를 생산한다. 이 작물은 또한 뛰어난 가뭄 복원력, 우수한 질소 사용 효율성, 깊은 뿌리 시스템을 가지고 있다.

 

지속가능한 바이오 에너지 작물은 일년생보다 더 많은 바이오매스를 격리할 수 있기 때문에 다년생 작물에 국한될 수밖에 없었다. 이는 사실이지만 미국의 농업은 항상 일년생 작황 품종과 선택권을 요구한다.

 

이 연구는 생물 에너지 수수 잡종을 심은 토양에 155일 동안 건조한 뿌리 바이오매스가 약 3.1톤 축적된다는 것을 보여준다. 바이오에너지 수수의 뿌리는 또한 성장기에 6.5피트 이상 깊이까지 자라났다.

 

이러한 새로운 지표들은 얼마나 많은 대기 중의 이산화탄소가 뿌리 안에서 포획될지 예상을 쉽게 만든다. 이 수치는 또한 심어진 밭이 얼마나 많은 탄소 배출권을 얻을 수 있는지를 밝혀줄 수 있다.

 

이 수치는 또한 토양 유기 탄소를 보충함으로써 토양 비옥도와 수분 유지 능력을 향상시킬 수 있는 작물의 잠재력을 이해하는 데 중요하다. 다만 미국의 경우 일년생 작물을 심은 땅에서 지난 100년간 토양 유기탄소 수치가 50%나 떨어진 것으로 연구결과에서 나타났다.

 

연구진은 토양 탄소 수치의 감소는 벌목 관행, 미생물 활동, 토지 이용의 변화 때문일 수 있다고 말했다. 이러한 복잡한 요소들은 손실된 탄소를 보충하는 데 얼마나 걸릴지 예측하는 데 있어서 정교한 모델링을 필요로 한다. 복구 과정에는 수십 년이 걸릴 것으로 보인다.

 

모델링 연구는 미국의 광대한 토양은 관리되지 않은채 버려지고 있으며 수익성있는 작물을 심을 수 있는 여지도 있다는 것을 보여준다. 광대한 토양은 걸프 해안 지역에 있다. 연구진은 "이 지역은 강수량이 풍부하고 생장기가 길며 다른 곡물과도 겹치지 않기 때문에 바이오에너지 사탕수수 생산에 이상적"이라고 말했다. 게다가, 연구진의 노력 덕택에 이 작물은 생산성, 회복력, 구성 면에서 수년간 향상되었다.

 

연구진은 최근 할 수 있는 가장 중요한 일은 바이오에너지 수수 최적화에 대한 연구를 지속하는 것뿐만 아니라 작물의 재료를 최적의 방식으로 가공할 바이오 정제소를 설계하고 건설하는 것을 돕는 것이라는 데 의견을 모았다.

 

바이오 연료와 생물 제련소의 생물 생산품, 바이오 에너지 수수 뿌리에 의해 포획된 탄소는 탄소 크레딧을 생성하여 생산자와 산업에 잠재적인 이익을 줄 수 있다.

 

연구진은 걸프만 연안의 바이오 연료 생산 잠재력에도 불구하고 바이오 에너지 연구소와 바이오 정제소가 거의 없다고 말했다.

 

따라서 현재 바이오 연료, 바이오 생산품 및 바이오파워 생산에 바이오 에너지 수수 바이오매스를 사용하도록 설계된 차세대 바이오 정제소를 건설하기 위해 산업 및 정부 기금을 유치하기 위해 노력하고 있다.

 

또한 이 프로젝트는 단순히 바이오 연료와 바이오 제품을 생산하는 것뿐만 아니라 탄소를 직접 포획해 격리하는 것으로까지 확대되고 있다.


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