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폐기물에서 에너지를 회수하는 기술에 대한 LCA 리뷰

전문가 제언: ○ 축분, 하수슬러지, 음식쓰레기 등과 같은 바이오매스 열에너지의 기체연료화 생산기술은 열분해, 가스화 및 연소 등의 에너지 회수기술이다. 도시 고형폐기물을 전기와 열 형태로 에너지를 회수하는 것이 일반적인 기술이다. 폐기물의 에너지 회수영역은 열적 및 생물학적 변환기술이 있는바, 전자는 유기물과 무기물로부터 열, 연료와 오일 등의 고형연료화 및 합성가스생산이고, 후자는 유기폐기물의 혐기성 소화과정에서 박테리아 발효에 의한 바이오가스 생산이다.

○ 가축분뇨는 축산폐기물로 전 세계적으로 발생되며, 우리나라에서 발생되는 가장 많은 폐기물 가운데 하나이다. 과다한 비료이용으로 지하수오염과 온실가스배출 등의 부정적인 환경문제가 일어날 가능성이 많다. 축분을 고형연료로 사용하려면, 전통적인 가열건조방법으로 축분의 높은 수분을 제거하기 위해서는 많은 에너지비용이 필요하며, 건조된 축분은 자연발화 리스크가 있어, 처리와 저장에 문제가 되고 있다

○ 유기질비료의 과잉공급으로 지하수와 토양오염이 문제로 되어가고 있다. 유럽과 일본에서는 축분의 전력화시설이 본격적으로 가동되고 있으나, 우리나라는 우분을 건조한 고형연료화 기술개발로 축분 바이오매스 발전소 건설을 계획 준비 중에 있다. 축분 고형연료화 전처리기술로 생물건조(bio-drying) 및 DME(dimethyl ether: 디메틸에테르) 탈수처리가 경제적이고, 실용성이 매우 높아서, 향후 고수분 함량의 축분, 음식쓰레기, 하수슬러지 및 폐목재 등의 SRF(Solid Recovered Fuels:고형연료)의 가스화에 의해 “기후변화 대응기술”로 기대되고 있다.

○ 폐기물발생량은 사회경제적 개발, 산업화 정도 및 기후 등에 영향을 받고, 폐기물 에너지화 시설은 청정 전기에너지 및 안전한 폐기물관리 등에 편익을 제공하고, 에너지화에 사용되는 고형과 액상폐기물의 증가는 온실가스배출 및 도시고형폐기물 등의 환경영향을 크게 감축한다.

○ 국내에서도 폐기물과 바이오매스에서 연료제조기술(RDF와 SRF) 및 소각로 대체열 처리기술로 가스화기술이 재생가능에너지 제조기술로 인식되어 “가스화기술의 고효율 발전”이 점차 고조되고 있다

저자: Thomas Fruergaard Astrup, Davide Tonini, Roberto Turconi, Alessio Boldrin
자료유형: 니즈학술정보