UN 지속가능발전목표 달성에서 식물 미생물 연료전지의 역할

May 24, 2023

유엔 지속가능발전목표(UN SDGs)는 2030년까지 모든 사람을 위해 더 좋고 지속 가능한 미래를 달성하기 위한 청사진으로 2015년에 수립되었습니다. 상호 연결된 이 17개의 목표는 빈곤, 불평등, 기후 변화, 환경 악화, 환경 파괴 등 다양한 글로벌 문제를 다루고 있습니다. 그리고 평화와 정의. 이러한 목표를 달성하기 위한 핵심 구성 요소 중 하나는 혁신적이고 지속 가능하며 환경 친화적인 기술의 개발 및 구현입니다. 그러한 유망 기술 중 하나는 식물미생물 연료전지(PMFC)이며, 이는 여러 UN SDGs 달성에 크게 기여할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

식물미생물 연료전지는 살아있는 식물과 미생물의 힘을 이용해 전기를 생산하는 일종의 생전기화학 시스템이다. PMFC에서 식물은 뿌리를 통해 삼출물이라는 유기 화합물을 방출하며, 이는 토양에 사는 미생물에 의해 소비됩니다. 이러한 미생물은 삼출물을 분해하면서 전자를 방출하는데, 전자는 전극에 포획되어 전기를 생성하는 데 사용될 수 있습니다. 이 과정은 식물 성장과 미생물 대사의 자연적인 과정에 의존하기 때문에 완전히 재생 가능하고 지속 가능합니다.

PMFC가 UN SDGs에 기여할 수 있는 가장 중요한 방법 중 하나는 깨끗하고 저렴한 에너지를 제공하는 것입니다(목표 7). 유해한 온실가스를 배출하고 기후 변화에 기여하는 화석 연료와 달리 PMFC는 유해한 배출물을 생성하지 않고 전기를 생성합니다. 따라서 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 증가하는 전 세계 에너지 수요를 충족할 수 있는 이상적인 솔루션입니다. 또한 PMFC는 원격지 또는 독립형 위치에서 구현될 수 있어 기존 에너지 인프라에 접근할 수 없는 지역 사회에 분산되고 접근 가능한 전기 공급원을 제공합니다.

PMFC의 또 다른 중요한 측면은 지속 가능한 농업 및 식량 생산에 기여할 수 있는 잠재력입니다(목표 2). PMFC를 농업 시스템에 통합함으로써 농부는 작물을 재배하는 동시에 전기를 생산할 수 있습니다. 이는 농작물 판매와 생산된 전기로 인한 수입원을 제공할 뿐만 아니라 지속 가능한 토지 이용과 자원 관리를 촉진합니다. 또한, PMFC에서 생성된 전기는 관개 시스템, 온실 등 필수 농업 장비에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있어 농업 관행의 생산성과 지속 가능성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

PMFC는 또한 전통적인 에너지 생산 방법과 관련된 온실가스 배출을 줄임으로써 기후 변화에 대처하는 역할(목표 13)을 할 수 있습니다. 앞에서 언급했듯이 PMFC는 유해한 배출물을 생성하지 않고 전기를 생성하므로 화석 연료에 대한 보다 깨끗한 대안이 됩니다. 또한 PMFC에 사용되는 식물은 대기에서 이산화탄소를 격리하여 기후 변화의 영향을 더욱 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

마지막으로 PMFC는 생태계와 생물다양성 보존에 기여할 수 있습니다(목표 15). 특정 지역에 자생하는 식물과 미생물을 활용함으로써 PMFC는 지역 생태계의 성장과 건강을 촉진하도록 설계될 수 있습니다. 이는 생물 다양성을 유지하고 멸종 위기에 처한 종을 보호하는 동시에 물 여과 및 토양 안정화와 같은 귀중한 생태계 서비스를 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.

결론적으로, 식물 미생물 연료전지는 여러 UN 지속가능발전목표 달성에 크게 기여할 수 있는 잠재력을 지닌 유망하고 혁신적인 기술을 대표합니다. 깨끗하고 저렴한 에너지를 제공하고, 지속 가능한 농업을 장려하고, 기후 변화에 맞서고, 생태계와 생물 다양성을 보존함으로써 PMFC는 모두를 위한 보다 지속 가능하고 공평한 미래를 만드는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 이 분야의 연구 개발이 계속 발전함에 따라 UN SDGs가 제시한 야심 찬 목표를 달성하기 위해서는 정책 입안자, 업계 리더 및 지역 사회가 함께 협력하여 PMFC 및 기타 지속 가능한 기술의 잠재력을 활용하는 것이 필수적입니다.