지속 가능한 항공 연료를 위한 최적의 바이오에너지 작물: 지역 및 정책 통찰력

Seoul최근 연구에서는 미국에서 지속 가능한 항공 연료를 생산하기 위한 네 종류의 바이오에너지 작물인 옥수수 대, 에너지 수수, 미스칸투스, 스위치그래스의 비용과 이점을 분석했습니다. 각 작물은 특정 지역에서 잘 자라며, 이는 지속 가능한 항공 연료 목표를 달성하려는 정책 입안자와 농부들에게 중요한 정보입니다.

주요 발견 사항은 다음과 같습니다:

• Miscanthus는 중서부 지역에서 가장 경제적입니다.
• Switchgrass는 남부에서 최고의 성능을 발휘합니다.
• 에너지 수수는 그레이트 플레인즈의 작은 지역에서 최적입니다.
• 옥수수 수확 후 잔재물은 손익 분기점 가격이 가장 낮지만 온실 가스 배출 강도는 가장 높습니다.

미국은 매년 230억 갤런의 항공 연료를 사용하며, 이 연료는 국내 교통 부문에서 발생하는 이산화탄소 배출량의 13%를 차지합니다. 하지만, 미국은 매년 단지 몇 백만 갤런의 지속 가능한 항공 연료(SAF)만 생산하고 있습니다. 지속 가능한 항공 연료 대규모 도전 과제는 2030년까지 이 생산량을 30억 갤런으로, 2050년까지는 350억 갤런으로 늘리는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 목표는 또한 기존 연료에 비해 온실가스 배출을 50% 줄이는 것을 포함합니다.

일리노이 대학교 어배너-섐페인의 마두 카나와 신신 판 연구원들은 각 공급 원료에 대해 여러 요인을 조사했습니다. 여기에는 다른 작물에서 전환할 때의 가격, 탄소 배출 감소의 탄소 강도와 비용, 그리고 단위 면적당 생산된 바이오매스의 양 등이 포함됩니다.

손익분기점 비용은 종자, 화학물질, 비료, 수확과 관련된 지출을 고려합니다. 분석에 따르면 목표에 따라 원료의 성과가 다르게 나타났습니다: 손익분기점 가격을 낮추는 것, 탄소 강도를 줄이는 것, 탄소 감축 비용을 절감하는 것, 또는 단위 면적당 바이오매스 생산을 증가시키는 것입니다.

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정책 입안자들이 선택할 원료는 그들의 우선순위에 따라 달라질 수 있습니다. 옥수수 찌꺼기는 생산량이 많다는 장점이 있지만, 탄소 배출이 높고 토양의 질을 해칠 수 있습니다. 반면, 미스칸투스와 스위치그라스는 온실가스를 줄이고 토양 건강을 개선하는 데 좋지만, 생산 비용이 더 높아 실용적으로 사용하기 위해서는 재정적 지원이 필요합니다.

대평원 지역에서는 옥수수 부산물이 저렴하지만 환경에는 해롭습니다. 반면, 미스칸서스와 스위치그라스는 환경에 더 좋지만 비용이 더 많이 듭니다. 에너지 수수는 대평원의 일부 지역에서만 사용됩니다.

원료를 바이오연료로 전환하고 이를 정유소로 운송하는 비용은 여러 요인에 따라 변동됩니다. 이러한 요인들은 다양한 지역에서 지속 가능한 항공 연료(SAF) 생산의 경제성과 환경 친화성을 평가하는 데 중요합니다.

이 연구는 농부들과 정책 결정자들이 각 지역에 가장 적합한 작물을 찾는 데 도움을 줍니다. 또한, 어떤 정책이나 인센티브가 가장 효과적일지 밝혀줍니다. Khanna는 이러한 목표를 달성하기 위해서는 탄소 가격을 인상하거나 SAF 생산 비용을 줄여야 한다고 말합니다.

에너지부 과학국과 환경연구국이 이 연구를 지원했습니다. 일리노이 대학교의 여러 부서에서 일하는 마두 칸나와 신신 판은 서로 다른 분야의 지식을 결합하여 이 연구에 기여했습니다.