나노기술 및 정책 정보

l        태양 에너지는 탄소 중립적 에너지 경제로의 이전을 도울 수 있는 지속 가능한 연료원의 주요 선택중에 하나이다. 태양 에너지로부터 전력 생산은 우리 사회에서 급속도로 퍼져나가고 있으나, 생산과 수요간 균형을 잡기 위해 수송과 저장 기술이 필요하다. 현재, 전 세계의 에너지 사용의 70%가 연료를 기본으로 하고 있다. 효율적으로 태양 에너지를 연료로 변환시키기 위해 연구 및 개발이 더욱 요구된다. 특히, 탄소 중립적인 수송 분야로 자연스러운 이전을 하기 위한 연료를 찾는 것은 어려운 도전이다. 이 분야가 에너지 사용의 25%를 차지하고 있으며, 가스 배출에 있어서도 가장 빠른 성장을 보이고 있다.

 

l        기후 변화를 완화시킬 수 있는 새로운 기술이 개발되어야 한다. 이 과학 정책 요약 보고서는 큰 규모의 통합 연구 프로그램 시행을 제안한다. 이 프로그램은 1) 변환 광합성 미생물을 사용한 바이오연료 생산, 2) 연료 생산을 위한 화학적 태양전지 개발 이라고 하는 2가지 목적을 위한 것이다. 이 두가지 방법은 농작물이나 삼림에서 얻을 수 있는 연료보다 더 나은 에너지 변환 효율성을 가진 에너지를 만들 가능성이 있다. 결과적으로, 이것들은 유럽의 지속 가능한 경제 성장과 사회적 안정에 상당히 기여할 수 있다. 유럽과학재단(ESF)는 이 정책 요약 보고서의 권고 내용을 시행하기 위한 주도적 역할을 하고, 또한 세계 각처에서 진행되고 있는 유사한 시도와 시너지를 내고, 협력을 강화하고, 동조를 꽤하기 위한 각가지 방법들을 활용해야 한다.

 

l        현재 바이오매스 생산 방법보다 훨씬 나은 변환 효율성을 가진 수소 연료나 다른 연료를 생산하기 위해, 광합성 미생물을 최대로 활용할 수 있다. 동시에, 식량과 제약품을 위한 긴요한 성분도 생산할 수 있다. 민간 부분과의 동조를 통해 유럽의 대학에서 진행되고 있는 연구들도 새로운 형태의 에너지 생산으로 확대되어야 한다. 체계생물학과 인공생물학 방법을 사용하는 과정의 최적화를 향한 추가 연구와 함께 진행되어야 한다.

 

l        인공 태양 연료 생산을 개발하기 위해서는 일련의 기본적이고 기술적인 진보가 필요하다. 다전자 산화 환원 촉매제들이 개발되어야 한다; 이것들은 기판으로 빠르게 접근하고 연료를 제거할 수 있기에 충분한 표면적을 갖는 물질안에서 광화학적 성분들과 결합되어야 한다; 이것은 생물학적 공정인 바이오 나노 기술에 영향을 받은 물리적 및 화학적 연구를 필요로 할 것이다. 1) 물 분리 (water splitting), 2) 수소 생산, 3) 메탄올과 같은 액체 연료 생산을 위한 이산화탄소 감축을 위한 새로운 (광) 촉매제 개발을 위해 특별한 연구노력이 요구된다.

 

l        사회안에서 새로운 기술을 성공적으로 수립하겠다는 비 기술적 측면을 다루는 철저한 사회과학 연구 프로그램이 뒷받침 될 때 만이, 지속가능한 에너지원으로서 생물학을 이용한 태양연료 도입은 지속이 될 것이다. 현재의 급격한 환경변화라는 측면에서, 시간은 매우 중요한 문제이다. 고도의 배급 체제와 소비자를 근간으로 하는, 혁신과 현 에너지 강화가 함께 뒤섞인 문제들을 해결할 수 있을 것이다. 이와 동시에, 민간과의 옳바른 대화와 함께 과학적 진보 내용을 넓게 알림으로써, 현실적인 기대치를 마련할 수 있을 것이다. 사회과학이 정부들, 비정부 기구들 (non-governmental organization(NGO)), 산업 분야들, 다른 이해관계자들, 민간들 사이의 복잡한 상호작용을 다루는데 있어서 중요한 역할을 해야 한다.