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지역적 메탄 발효 열 순환 시스템으로 바이오에너지 회수 평가

전문가 제언: ○ 본문은 대도시와 농촌 지역을 아우르는 일본 동경만 지역의 하수 처리 공장에 메탄 발효 시스템을 설치하여 고형 폐기물을 소화해 얻을 수 있는 바이오가스로, 회수할 수 있는 에너지와 그에 따른 이산화탄소 배출 감소를 추정한 것이다. 고형 폐기물의 수집 등은 이 지역을 1㎞로 나눈 그리드 내의 경제 활동 통계에 연계하였다.

○ 본문에서 제시한 세 개의 바이오가스 생산량 경험식은 계절적 변동을 반영하지 못하는 등 이론에 기초하지 않고, 경험을 기반으로 한 회귀분석으로 얻은 단점은 있으나 매우 유용할 수 있다고 생각된다. 지역적 특성을 반영하여 보정한다면 이 같은 통계와 연계한 메탄 발효 시스템의 분석 방법은 다른 지역의 고형 폐기물 관리와 환경 정책 수립에서 정책 결정자에게 도움이 되는 범용성을 찾아낼 수 있을 것 같다.

○ 유기질 폐기물에서 에너지 회수의 가장 큰 효과는 우선 그 부피의 감량에 있다. 점증하는 지역 이기주의 분위기에서 매립지 확보가 점점 어려워지는 것이 세계적인 추세이다. 이런 점에서 부피의 절감은 이미 확보한 매립지의 수명을 크게 연장한다.

○ 특히 유기질 폐기물이 환경적으로 방치되어 혐기성 소화를(예: 매립장에서의 경우) 하면 메탄가스가 발생한다. 메탄가스는 이산화탄소에 비하여 그 지구 온난화 잠재력이 23배나 되어 기후 변화에 대응하자면 반드시 대기 중으로 배출되기 전 연료화 하여 이산화탄소로 전환시켜야 한다. 이 점도 유기질 폐기물의 소화를 통한 바이오에너지 회수의 또 하나의 환경적 효과라 할 수 있다.

○ 그러나 유기질 폐기물의 소화 반응은 그 체류시간이 매우 길어(거의 6개월이 소요되는 경우도 있다.) 소화기의 부피도 매우 커진다. 여기서 유발되는 공간적 제약을 고려할 때 폐기물의 가스화도 고려해 볼만 하다. 가스화 매질로 순수한 산소의 사용은 공기 분리 공장이 필요하여 투자비를 높이지만, 종국적으로 전력이나 열을 얻는 것이 목적이라면 공기의 사용으로 투자비 절약이 가능하다. 가스화는 반응속도가 생물학적 반응에 비교할 수 없이 빨라 부피가 대폭 줄어든다.

저자: Wong, L.-F., Fujita, T., Xu, K.
자료유형: 학술정보