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메탄 발효에 의한 에너지 회수

전문가 제언: ○ 현재 지구온난화를 비롯한 세계적인 환경문제로 세계 각국은 친환경적인 에너지 개발에 박차를 가하고 있다. 바이오매스(biomass)는 태양광, 풍력, 수력, 지열, 해양 등과 같은 신에너지 자원 중의 하나로서 최근의 원유 가격 상승으로 큰 관심을 끌고 있다.

○ 이와 같은 바이오매스 활용 사례의 하나로서, 음식물 쓰레기의 메탄 발효와 연료전지를 결합한 신에너지시설에 대한 실증시험이 진행되고 있다. 음식물 쓰레기를 분쇄처리, 산발효(酸發酵)로 미립자화 한 후 메탄 발효조에 넣고 약 20일이 경과하면 바이오가스가 발생한다. 바이오가스는 가스개질기를 통해 H2로 전환되고 연료전지에 공급되어 전기를 생산한다. 또한 이 과정에서 나오는 배기열도 에너지로 활용된다.

○ 또한 바이오매스 자원 중 바이오에탄올은 원유가격 상승으로 세계적인 관심을 끌고 있다. 바이오에탄올은 식물자원을 발효시켜 증류 등으로 정제한 친환경적인 에타놀이다. 바이오에탄올은 미국과 브라질을 중심으로 가솔린과 혼합하여 가솔린 대체연료로서 이용되고 있다. 그러나 식량문제와 상충되고 관련 작물의 가격이 상승하는 등의 문제가 있다.

○ 음식물 쓰레기를 비롯한 식품 가공산업, 농축산업, 목재산업 등에서 나오는 대부분의 유기성 산업폐기물은 바이오매스로서 에너지자원화 할 수 있다. 특히 우리나라의 가정이나 공공식당, 업소 등으로부터 배출되는 음식물 쓰레기의 양은 방대하며 이러한 쓰레기를 처리하는 비용과 업무는 큰 사회적 부담이 되고 있다.

○ 이와 같은 사회적 문제 해결은 물론 지구환경 문제와 석유고갈에 대비한 대체에너지 확보 측면을 감안하면, 유기성 쓰레기의 바이오매스화는 국가적인 필수과제가 분명하다. 특히 바이오매스 이용에 대한 경제성의 확보가 중요하다. 즉 이를 위한 관련기술에 대한 개발의 활성화가 필요하다.

저자: Susumu Sakai, Yutaka Matsumoto, Naoki Masuda
자료유형: 학술정보