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바이오연료를 위한 공급 원료 생산 증가- 경제적인 동륜, 환경적인 의미, 연구의 역할 현재 미국에선 2세대 바이오연료 개발을 위한 연구와 혁신 노력을 따라 에탄올 생산의 확대가 진행 중이다. 에탄올과 다른 바이오 연료에 대한 관심 집중은 미국의 경제, 에너지, 환경, 국가 안보 정책에서 중요한 요소다. 일련의 정책이 바이오연료 개발을 지원했고 여러 정책 목표를 충족시키려면 기술적, 경제적, 연구 도전에 직면하는 데, 바이오매스 공급연료의 유용성이 가장 중요한 도전이다. 국가 바이오연료 액션 플랜 은 지속 가능한 연료 공급에 장애가 되는 두 가지를 설정했다. 하나는 바이오매스 생산 능력의 부족 이고 다른 하나는 상대적으로 높은 공급연료의 생산, 회수, 수송 비용 이다. 이 보고서는 국내 공급 연료 생산의 잠재적인 영향을 평가하는 출발점이다. 1세대 바이오연료 공급연료는 상업적인 판매를 위해 바이오연료 생산에 이용되는 연료다. 2세대 공급 연료는 상업적인 판매를 위한 바이오연료 생산 잠재성을 지닌 것으로 셀룰로오스 바이오연료를 포함한다. 미국 농업의 두 가지 모델이 나란히 이용된다. 지역 환경 농업 프로그래밍(Regional Environment and Agriculture Programming: REAP)모델은 1세대 바이오연료 생산과 관련된 공급연료를 분석하고, 정책 분석 시스템(Policy Analysis System: POLYSIS) 모델은 2세대 바이오연료를 위한 공급연료의 최대 생산을 해결한다. 공급연료의 경제성 에탄올은 표준화된 상품으로 생산자들은 가격을 기초로 경쟁해야 하며 연료, 공급연료, 운송, 전환 기술을 결합한 최저 비용을 추구해야 한다. 공급연료는 바이오연료 생산에 사용도기 위해 두 가지 수익성 검사를 받아야하는데 하나는 재배자를 위한 것이고 다른 하나는 바이오연료 생산자를 위한 것이다. 1세대 공급 연료 기준년(2007) 에서 2016년 까지 바이오연료 30억 갤런 증대를 만족시키려면 기준년에서 옥수수 생산을 3.6% 늘리고, 옥수수 가격은 4.6% 늘려야 한다. 2016년 에탄올을 위한 추가 옥수수는 높은 가격에 대한 반응으로 경작지 추가와 비-에탄올 옥수수 사용 감소가 있을 것이다. 에탄올 30억 갤런 추가 생산을 위한 농지는 이미 옥수수가 생산되는, 콘 벨트, 북부 대 평원, 호수가 있는 주에 있다. 생산성을 높이기 위한 연구는 시장, 지속성, 탄소 축소 같은 다양한 이점을 제공한다. 투입 시장 조건과, 탄소세 같은 다른 정책의 변화는 바이오연료 생산 증가와 관련된 토지에 대한 압력을 상쇄할 것이다. 2세대 공급연료 농경지에서 나오는 공급연료만 셀룰로스 에탄올 생산에 이용되면, 2022년 200억 갤런의 에탄올 생산 가격은 톤당 60달러이상($60/dry ton)이 될 것이다. 농작물찌꺼기와 관련된 에너지 작물의 몫은 농경지에서 나오는 바이오연료의 총 양이 줄어듦에 따라 증가할 것이다. 농경지에서 200억 갤런을 생산할 공급연료의 지역적인 분포는, 콘 벨트와 호수를 에워싼 주(States)는 옥수수대(corn stover) 생산이 지배적이고 북부평원과, 로키 산맥이 지나는 주와 태평양 연안은 밀짚 생산을 주도하며, 델타지역과 아팔라치아 산맥 지역, 콘 벨트, 동남 부 지역은 에너지 작물의 생산을 주도한다. 2022년을 위한 셀룰로스 생산성 증가 시나리오는 경작 현장의 가격 인하를 가져올 것으로 보여 2백억 갤런, 160억 갤런, 120억 갤런 각각 톤당 43, 42, 40 달러가 될 것으로 보인다. 2022년 에너지 작물의 비율은 세가지 시나리오 모두 높을 것이다. 숲은 40억 갤런에 이르는 2세대 연료와 다른 재생 연료 생산을 할 만큼의 충분한 연료 공급을 할 것이다. 온실가스 배출에 대해선 어떤 결과가 있나 ? 바이오연료를 생산하고 이용을 확대하는 것에 관한 현재 미국의 관심은 바이오연료가 온실가스 배출을 줄이면서 에너지 확보와 독립을 이룰 기회를 제공한다는 생각에서 나오는 것이다. 이론적으로는 바이오연료의 사용이 이산화탄소의 대기 집중을 늘리는 화석 연료를 대체할 것이라고 생각되지만 현실적으로 바이오연료의 온실가스 배출은 좀 더 복잡하다. 국내 작물 생산 증가만을 평가할 때, 콘 에탄올 생산을 년간 120억 갤런 에서 150억 갤런으로 늘리면 이산화탄소 천만 mmt에 상당하는 온실가스 배출 증가가 있다. 탄소 시장은 바이오연료 생산을 늘리고 동시에 이들 연료의 온실가스 배출을 개선하는 효과적인 방법이 될것이다. 바이오연료 생산과 관련된 온실가스 배출의 농업 부문의 몫을 줄이기 위한 포괄적인 접근 방법은 농업 분야의 다양한 활동과 관리 결정을 목표로 하는 광범한 인센티브를 포함한다. 지속가능성에 대해선 어떤 의미가 있나? 바이오에너지를 미국 경제에 완전히 통합하기 위해서는 경제, 환경, 사회적으로 지속가능해야 한다. 국내 바이오연료의 생산 지속성에 관한 정보는 에너지, 환경, 산업에 관한 주정부와 지방의 정책을 이끄는 데 도움을 준다. 이것은 연구 프로그램의 우선사항을 정하는 데 도움을 주고 바이오연료 에너지 분야의 운영을 개선한다. 연구의 의미 이 보고서는 국가의 바이오연료 목표를 맞추기 위한 추가 연료 사용을 둘러싼 불확실성-예를 들어, 어떤 종류의 연료를 쓸 것인지, 가격은 어느 정도 일지, 온실 가스와 지속서의 문제는 어찌되는지-을 다룬다. 보고서의 각 부분은 연구가 더 필요한지, 필요하다면 어떤 연구를 우선해야 할지를 확인한다. 가장 분명한 발견은 연구 개발로 인한 새로운 기술은 국가의 목표에 부응하는 지속가능한 바이오연료의 산업의 발달에 요긴하다는 것이다. 이런 기술엔 생산성 향상 시스템, 지속적인 관리 도구, 더 나은 자료, 모형, 결정 도구, 공급연료 생산 전환과 사용을 통합하는 것을 포함한다. 앞으로 많은 노력을 필요한 연구 분야 는 다음과 같다 경작지에 압박을 줄이는 공급연료에 대한 연구 공급연료의 폭 넓은 포트폴리오에 대한 연구 지속가능성과 온실가스 배출 감소에 대한 연구 농부와 숲 관리자에게 이윤이 되는 공급연료에 대한 연구 농업, 삼림, 에너지 시장 전체에 대한 통합 모델 개발 2세대 공급연료에 대한 자료 연구 세계적인 토지 이용 변경을 분석하는 연구와 모형 기후와 다른 외적인 변수로 인해 시간이 흐르면서 생기게 될 변동성의 영향을 분석 하는 모형과 연구 목차 요약 1장. 도입 2장. 잠재적인 공급연료에 대한 개괄 3장. 공급연료와 바이오연료 시장의 상호작용 4장. 공급연료 원-미래의 시나리오 5장. 옥수수 기반의 에탄올과 변하는 농업 지형 6장. 셀룰로스 기반의 에탄올과 농업과 삼림의 기여 7장. 온실가스 관련성 8장. 바이오연료의 지속성과 기준 9장. 연구 우선순위와 몫 참조 |
