미생물 연료전지에서의 직물 폐수처리와 병행한 과산화수소의 생산

전문가 제언

○ 미생물 연료전지(microbial fuel cells, MFCs) 및 미생물 전해전지 microbial electrolysis cells, MECs)는 생물학적 및 전기화학적 공정을 결합하여 전기 및 수소 혹은 다른 유용한 화합물을 생산하는 급격히 개발되고 있는 생물전기화학적 시스템(bioelectrochemical systems, BES)으로 알려진 생물공학기술의 두 가지 대표적인 예이다.

○ BES 연구 중에서도 현재 가장 주목을 받고 있는 분야의 하나는 폐수처리 분야로, 특히 폐수기반 미생물 연료전지(wastewater based microbial fuel cells, WBMFCs)에서의 전기/H2O2의 병행생산은 고가인 H2O2를 저 운전비용으로 생산할 수 있는 환경 친화적인 유망한 기술이지만, 아직도 초기 개발 단계로서 파일롯트 생산 연구에의 이행에 필요한 수준에도 못 미치고 있는 것으로 보인다. 특히, 생성 H2O2의 농도가 0.13%로 실용화에 필요한 농도에는 크게 못 미치고 있다.

○ 장치가 단순하고 가격이 저렴한 단실 WBMFCs로는 H2O2 생산이 불가능하지만, 이를 H2O2 생산을 위한 전기-Fenton 반응기의 전원으로 사용하는 방안이 유망해 보이며, 복실 WBMFCs의 경우에는 저가의 분리막 개발 및 내부저항을 낮추는 획기적인 기술 개발이 실용화의 관건이라고 생각된다.

○ WBMFCs에 의한 전력 혹은 전력/수소 병행생산 관련 연구는 국내외에서 활발히 진행되고 있는데 반해, 전력/H2O2 병행생산에 대한 연구는 이제 막 시작 단계이다. 참고로, 전력 생산 관련 최근의 특기 사항으로 이스라엘의 Emefecy사가 MFCs를 활용한 고효율 폐수처리 기술개발에 성공하여 대기업인 GE, NRG Energy 및 ConocoPhillips가 합작회사를 만들어 상용화를 추진하고 있으며, 빌게이츠 재단이 출자한 영국의 Bristol Robotics Lab.이 소변을 기재로 하는 MFCs를 개발했다.

○ 국내에서는 에너지기술 연구원에서 미생물에 의한 폐기물의 에너지화를 1990년대부터 연구를 수행한 바 있으며, 최근에 광주과기원 환경공학부에서 WBMFCs에 의한 전력/H2O2 병행생산 관련 특허(공개특허 10-2013-0019640)를 출원했다.

저자

A. Asghar, A.A.A. Raman, W.M.A.W. Daud

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

89()

잡지명

Journal of Chemical Technology and Biotechnology

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1466~1480

분석자

박*규

분석물

• 미생물 연료전지에서의 직물 폐수처리와 병행한 과산화수소의 생산.pdf [181,039 byte]

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