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전기 생산 시아노박테리아



(시아노박테리아의 구조.  출처 : wikipedia)
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 현재 많은 과학자들이 보다 저렴하고 지속 가능한 에너지를 얻기 위한 연구를 진행하고 있습니다. 그중에서 일부 과학자들은 단순한 박테리아가 해결책을 제시할 수 있을지 모른다고 생각하고 있습니다. 녹조류(green algae) 같은 단순한 생명체에서 바이오 연료를 추출하는 방법이죠.
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 그런데 사실 아주 단순한 박테리아인 시아노박테리아(cyanobacteria/blue green algae)를 이용하면 직접적으로 에너지를 추출할 수도 있습니다. 바로 이 박테리아에서 바로 태양에너지를 전기로 전환할 수 있다는 것입니다. 대상은 다르지만 폐기물에서 전기를 생산하는 박테리아도 이전에 소개드린 적이 있습니다.
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  캐나다의 콩코르디아 대학(Concordia University in Montreal )의 과학자들은 시아노박테리아서 바로 전기를 추출하는 광합성 파워셀(photosynthetic power cell)의 프로토타입을 선보였습니다. 시아노박테리아가 광합성을 할 때 내놓는 전자를 이용한 방법으로 생명체의 에너지를 직접 전기의 형태로 얻는 것입니다.
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 연구팀이 만든 프로토타입 마이크로 광합성 전지 (Micro Photosynthetic Power Cell (μPSC))의 에너지 생산 밀도는 36.23 microwatts/㎠, 전력 밀도는 80 millivolts/㎠, 전류 밀도는 93.38 microamps/㎠ 라고 합니다. (대략 1W 전력 생산을 위해서 30 ㎠ 정도의 면적이 필요)


  따라서 현재 효율 면에서는 상용화된 태양전지에 미치지 못하는 것이 사실입니다. 다만 시아노박테리아는 생산이 매우 쉽다는 장점이 있어 (필요한 것은 커다란 수조와 전극, 그리고 영양분임. 세포 분열에 의해 증식은 스스로 알아서 하기 때문) 규모의 경제를 이루기 쉽고 이산화탄소를 흡수한다는 큰 장점이 있습니다. 또 기타 배양 부산물들을 여러 용도로 사용할 수 있습니다.
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 과연 세포에서 전기를 추출하는 시도가 상업적으로 성공을 거둘지는 장담하기 어렵지만, 아무튼 살아있는 생명체에서 직접 전기를 추출하는 장면을 보니 어떤 영화가 생각나네요. 어쩌면 이 박테리아들은 상황은 다르지만 세포판 메트릭스안에 있는 것일지도 모릅니다. 안락한 낙원같은 배양 수조는 사실 인간들이 이들의 에너지를 추출하기 위해서 만든 것이니까요. (뭔가 결론이 좀 엉뚱하네요 ㅎㅎ)
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 참고
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Mehdi Shahparnia et al. Micro photosynthetic power cell for power generation from photosynthesis of algae, TECHNOLOGY (2015). DOI: 10.1142/S2339547815400099                                         
 


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