미세조류는 배기가스 속 이산화탄소와 폐수 속 질소, 인, 기타 오염물질을 광합성을 통해 바이오매스로 전환할 수 있습니다. 연구자들은 미세조류 세포를 파괴하고 세포에서 기름이나 탄수화물과 같은 유기 성분을 추출할 수 있으며, 이를 통해 바이오 오일이나 바이오 가스와 같은 청정 연료를 생산할 수 있습니다.
과도한 이산화탄소 배출은 지구 ​​기후 변화의 주요 원인 중 하나입니다. 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있는 방법은 무엇일까요? 예를 들어, 이산화탄소를 '먹을' 수는 없을까요? 놀랍게도, 미세조류는 이러한 '식욕'을 가지고 있을 뿐만 아니라, 이산화탄소를 '먹어치울' 뿐만 아니라 '기름'으로 전환할 수도 있습니다.
이산화탄소를 효과적으로 활용하는 방법은 전 세계 과학자들의 주요 관심사가 되었으며, 이 작고 오래된 유기체인 미세조류는 탄소를 석유로 전환하는 능력을 통해 탄소를 고정하고 배출량을 줄이는 데 큰 도움이 될 수 있는 존재로 떠오르고 있습니다.

작은 미세조류는 '탄소'를 '기름'으로 바꿀 수 있습니다.
미세조류가 탄소를 기름으로 전환하는 능력은 미세조류의 구성 성분과 관련이 있습니다. 미세조류에 풍부한 에스테르와 당류는 액체 연료 제조에 탁월한 원료입니다. 미세조류는 태양 에너지를 이용하여 이산화탄소를 고에너지 밀도의 트리글리세리드로 합성할 수 있으며, 이러한 기름 분자는 바이오디젤 생산뿐만 아니라 EPA 및 DHA와 같은 고영양 불포화 지방산을 추출하는 중요한 원료로도 사용될 수 있습니다.
미세조류의 광합성 효율은 현재 지구상 모든 생물체 중에서 가장 높으며, 육상 식물보다 10~50배나 높습니다. 미세조류는 매년 지구상에서 광합성을 통해 약 900억 톤의 탄소를 고정하고 1380조 메가줄의 에너지를 생산하는 것으로 추정되며, 이는 전 세계 연간 에너지 소비량의 약 4~5배에 달하는 막대한 자원입니다.
중국은 매년 약 110억 톤의 이산화탄소를 배출하는데, 그중 절반 이상이 석탄 화력 발전소의 배기가스에서 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 석탄 화력 발전소에서 미세조류를 이용한 광합성 탄소 포집은 이산화탄소 배출량을 크게 줄일 수 있습니다. 기존의 석탄 화력 발전소 배기가스 저감 기술과 비교했을 때, 미세조류를 이용한 탄소 포집 및 저감 기술은 공정 장비가 간단하고 조작이 용이하며 환경 친화적이라는 장점을 가지고 있습니다. 또한, 미세조류는 개체 수가 많고 배양이 용이하며 해양, 호수, 염호, 늪지대 등 다양한 환경에서 생장할 수 있다는 장점도 있습니다.
미세조류는 이산화탄소 배출량을 줄이고 청정에너지를 생산하는 능력 덕분에 국내외적으로 널리 주목받고 있습니다.
하지만 자연에서 자유롭게 자라는 미세조류를 산업 생산 라인에서 탄소 포집에 "효력 있는 일꾼"으로 만드는 것은 쉽지 않습니다. 미세조류를 인공적으로 배양하는 방법은 무엇일까요? 어떤 미세조류가 탄소 포집 효과가 더 뛰어날까요? 미세조류의 탄소 포집 효율을 높이는 방법은 무엇일까요? 이 모든 것들은 과학자들이 해결해야 할 난제입니다.