항공은 기후 변화의 주요 원인이며 화석 연료를 끊는 데 가장 어려운 분야 중 하나이다. 새로운 연구에 따르면 음식물 찌꺼기로 만들어 제트 연료의 탄소 발자국을 165% 줄일 수 있다.
많은 부문이 기후 영향을 줄이기 위해 탄탄한 진전을 보이고 있다. 그리드에서 재생 가능 에너지의 증가하는 비율은 오염된 석탄 및 가스 플랜트에 대한 의존도를 줄이고 있다. 그리고 전기자동차로의 전환은 도로 운송을 청소하고 있다. 그들의 모터는 내연 기관보다 더 효율적이며 점점 더 친환경적인 전력 공급으로 구동 될 수 있다.
그러나 일부 산업은 전 세계 온실가스 배출량의 약 2.5%를 차지하는 항공을 포함하여 다른 산업보다 기후 친화적으로 만들기가 어렵다. 여러 그룹이 작업 중이지만 현재 전기화는 옵션이 아니다. 비행기를 높이 유지하는 데 필요한 힘과 무게 사이의 신중한 균형은 오늘날 배터리의 에너지 밀도와 맞지 않다.
이는 기존 옵션과 에너지 밀도는 비슷하지만 환경에 미치는 영향은 적은 대체 액체 연료를 찾는 노력을 촉발시켰다. 많은 기업이 항공 바이오 연료를 개발하기 위해 노력하고 있지만 이들 중 많은 기업이 특별히 목적을 위해 재배한 식물성 기름에 의존하고 있으며 녹색 자격 증명은 논쟁의 여지가 있다.
하지만 이제 과학자들은 음식물 쓰레기로 제트 연료를 만들면 배출량을 크게 줄일 수 있음을 보여주었다. PNAS의 최근 논문에서 그들은 연료가 항공 표준을 충족한다는 것을 보여주며 Southwest Airlines와 제휴하여 프로세스를 확장하고 2023년까지 비행 시험을 시작했다.
“우리의 정제 경로가 확장되면 Southwest와 같은 항공사가 상업용 비행에서 습식 폐기물 지속 가능한 항공 연료 사용을 시작하는 데 필요한 연료 규제 승인을 받는 데 1~2년 정도 걸릴 수 있다.”고 수석 저자인 Derek Vardon은 보도자료에서 말했다. 이것은 순 탄소 제로 비행이 일부 사람들이 생각했던 것보다 일찍 지평선에 있음을 의미한다.”
음식물 찌꺼기, 동물 분뇨 및 폐수 슬러지와 같은 습식 폐기물은 에너지가 풍부하며 이전 연구에 따르면 휘발성 지방산 (VFA)으로 전환되어 제트 연료로 업그레이드될 수 있다. 그러나 엄격한 항공 표준을 충족하는 방식으로 그렇게 하는 것은 해결되지 않은 문제였다.
연구원들이 설계한 새로운 공정은 촉매를 사용하여 VFA 분자에 추가 탄소를 추가하여 표준 제트 연료에서 발견되는 것과 본질적으로 동일한 파라핀으로 변환한다. 10%의 바이오 파라핀과 90%의 기존 제트 연료의 혼합물이 항공 표준을 충족했으며 팀은 빠른 트랙 승인을 위한 유망한 후보라고 말했다.
새로운 바이오 파라핀의 수명주기 분석에 따르면 기존의 바이오 제트 연료가 달성 한 50~70% 감소보다 훨씬 높은 표준 제트 연료에 비해 온실 가스 배출량을 165%까지 줄일 수 있는 잠재력이 있었다. 배출량 감소의 대부분은 매립지에서 나오는 젖은 폐기물을 강력한 온실 가스 인 메탄으로 분해하는 데서 비롯되었다.
연구진은 또한 이소 파라핀이라고하는 더 복잡한 분지 분자를 생산하기 위해 취할 수 있는 추가 단계를 설명했다. 이들은 훨씬 더 높은 비율 (최대 70%)로 혼합될 수 있지만 상업적 용도로 승인되기 전에 더 광범위한 테스트가 필요하다.
연구진은 배출량 감소를 높이는 것 외에도 바이오 연료 함량을 70%로 늘리면 그을음의 양이 최대 34%까지 감소한다는 사실을 발견했다. 그을음이 대기에 열을 가두어 기후 변화에 기여하는 비행운을 형성하는 데 도움이 되기 때문에 이는 중요하다.
그러나 새로운 연료가 미칠 수 있는 영향의 정도에는 한계가 있다. 미국의 모든 습식 폐기물의 총 에너지 함량은 여전히 제트 연료 소비의 약 20%에 불과하다. 그리고 저자들은 매립지에 대한 규칙을 강화하고 퇴비화와 같은 메탄 생산을 줄이는 대체 처분 관행을 채택하면 그 방법으로 달성되는 순 배출 감소를 크게 줄일 수 있다고 지적한다.
그럼에도 불구하고 환경에 미치는 영향을 크게 줄이면서 사회의 남은 음식을 제트 연료와 같은 가치 있는 상품으로 전환하는 방법을 찾는 것은 큰 돌파구이다. 주요 항공사와의 파트너십을 통해 어제 저녁 식사가 곧 전국으로 날아갈 수 있음을 시사한다.
