Cellulosic Ethanol as Renewable Alternative Fuel

Global warming crisis due primarily to continued green house gas emission requires impending change to renewable alternative energy than continuously depending on exhausting fossil fuels. Bioenergy including biodiesel and bioethanol are considered good alternatives because of their renewable and sustainable nature. Bioethanol is currently being produced by using sucrose from sugar beet, grain starches or lignocellulosic biomass as sources of ethanol fermentation. However, grain production requires significant amount of fossil fuel inputs during agricultural practices, which means less competitive in reducing the level of green house gas emission. By contrast, cellulosic bioethanol can use naturally-growing, not-for-food biomass as a source of ethanol fermentation. In this respect, cellulosic ethanol than grain starch ethanol is considered a more appropriate as a alternative renewable energy. However, commercialization of cellulosic ethanol depends heavily on technology development. Processes such as securing enough biomass optimized for economic processing, pretreatment technology for better access of polymer-hydrolyzing enzymes, saccharification of recalcitrant lignocellulosic materials, and simultaneous fermentation of different sugars including 6-carbon glucose as well as 5-carbon xylose or arabinose waits for greater improvement in technologies. Although it seems to be a long way to go until commercialization, it should broadly benefit farmers with novel source of income, environment with greener and reduced level of global warming, and national economy with increased energy security. Mission-oriented strategies for cellulosic ethanol development participated by government funding agency and different disciplines of sciences and technologies should certainly open up a new era of renewable energy.

신재생 대안 에너지로서의 셀룰로스 에탄올

가속도가 붙은 지구온난화 문제와 수 십년 이내로 예상되는 화석연료의 고갈은 지속가능하면서도 환경친화적인 새로운 형태의 에너지 출현을 필요로 하고 있다. 이러한 추세에 맞추어 태양광, 조력, 지열, 풍력, 수소 에너지와 더불어 바이오에너지가 대체에너지로서 주목받고 있다. 바이오에너지는 태양에너지를 유기물로 변환하는 식물을 재료로 하여 바이오 에탄올이나 바이오디젤 등을 생산하여 사용하는 것으로 대체 에너지가 갖춰야 할 조건을 두루 갖춘 최적의 신재생에너지로 고려되고 있다. 하지만 바이오에너지가 진정한 의미에서의 환경친화적이면서 지속가능성을 갖추기 위해서는 아직 기술적으로 해결해야할 문제점들이 많다. 최근 미국에서 바이오에탄올 생산을 위한 옥수수 소비량이 늘어 곡물 및 사료 가격의 급등 현상으로 이어지고 있다. 또한 이러한 현상은 개발도상국 식량자원의 선진국 유입 등으로 빈곤의 심화 등이 새로운 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 곡물이 아닌 비식용 부위를 이용한 에탄올 생산이 대안으로 여겨지고 있는 바 셀룰로스 에탄올은 이러한 문제점을 극복할 수 있는 대체에너지로서 자리매김하고 있다. 셀룰로스 바이오에탄올은 사람 등의 동물이 소화하지 못하는 바이오매스의 대부분을 차지하는 식물 세포벽을 곰팡이 등에서 분리한 효소로 분해한 후 여기서 생성되는 당을 발효과정을 통해 생산되는 에탄올로서 전술한 바와 같은 문제점을 해결할 수 있는 유망한 대안 에너지로 고려되고 있다.