쓰레기를 활용한 에너지 발전소 개요

쓰레기를 활용한 에너지 발전소 개요

 

습식 폐기물, 고형 폐기물 및 기체 폐기물은 바이오 연료, 바이오 제품 전구체, 열 및 전기의 생산에 잠재적인 자원입니다. 폐기물은 재생 가능 연료와 제품 생산을 위해 중요하고 활용도가 낮은 공급 원료 세트를 나타냅니다.

 

이러한 흐름은 현재 토지 사용 변경 없이 사용할 수 있으며 많은 경우에 이들 흐름을 활용하면 고유한 지역적 처리 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

 

이러한 자원은 가까운 장래에 양이 줄어들 가능성이 없으며 결과적으로 더 광범위한 투자를 정당화하는 데 도움이 될 수 있는 잠재적으로 저렴한 공급 원료 세트를 나타냅니다.

 

쓰레기를 재활용함과 더불어 에너지를 만들 수 있다면 그것은 정말 혁신에 가까울 겁니다. 미국 에너지부 바이오 에너지 기술 사무소는 폐기물을 에너지로 전환하는 영역, 특히 다음과 같은 폐기물 흐름의 잠재력에 관심이 있습니다.

 

 

상업, 기관과 주거용 음식물 쓰레기, 특히 현재 매립지에 버려지는 쓰레기, 도시 폐수 처리 공정에서 발생하는 바이오 고형물, 유기물이 풍부한 수성 스트림 및 슬러지 농축 축산 작업에서 나오는 분뇨 슬러리 식품 및 음료 제조,

 

그리고 바이오 디젤 생산, 통합 바이오 리파이너리 뿐만 아니라 펄프 및 제지, 임산물 및 의약품과 같은 기타 산업을 포함하되 이에 국한되지 않는 산업 운영에서 발생하는 유기 폐기물 매립 가스를 포함하되 이에 국한되지 않는 상기 공급 원료에서 유래한 바이오 가스들은 잠재적인 자원입니다.

 

이러한 전통적인 유기 폐기물 흐름에 관한 관심 외에도 산업 가스 폐기물 배출 및 바이오 가스에서 발견되는 이산화탄소 및 일산화탄소와 같은 무기 탄소 산화물의 가치를 지원하는 새로운 비 광합성 탄소 순환 전략을 연구하는 기업들이 있습니다.

 

 

일반적으로 폐기물 루프를 폐쇄하고 폐기물에서 추가 가치 흐름을 생성하여 폐기물 흐름 관리를 개선하는 것을 목표로 합니다.

 

 

습식 및 기체 폐기물 스트림의 바이오 연료와 바이오 제품을 통해 연간 수많은 습식 폐기물을 사용하여, 이를 에너지로 생성할 수 있다고 합니다.

 

폐기물은 전환 프로세스 측면에서 고유한 과제를 제시하며 다양한 기술 준비를 하는 기업들이 나오며, 다양한 전환 가능성을 확인하고 탐색하고 있습니다.

 

또 다르게 고려하는 기술은 열수 처리입니다. 연구에 따르면 열수 처리 및 관련 기술은 습식 폐기물 공급 원료의 다양한 혼합을 처리하여 광범위한 배포 가능성을 제공할 수 있습니다.

 

예를 들어, Pacific Northwest National Laboratory는 지방 자치 슬러지에서 디젤 혼합 원료를 성공적으로 생산했으며 대규모 파일럿 작업이 진행 중입니다.

 

지금까지의 열수 연구 노력은 이 분야의 가능성 중 일부에 불과합니다. 초임 계수는 이산화탄소와 같은 고온 및 고압의 다른 유체와 마찬가지로 흥미로운 점들을 제공합니다.

 

혐기성 소화는 하수, 동물 분뇨 및 기타 유기성 폐기물에 대한 폐기물 처리의 일부로 전 세계적으로 널리 배포되었습니다. 주로 이산화탄소와 메탄으로 구성된 바이오 가스를 생산하며 연소시켜 열과 전기를 모두 생산할 수 있습니다.

 

그러나 혐기 성소화는 폐기물량을 약 50%만 줄이며 바이오 가스는 차량 연료로 사용하거나 천연가스 파이프라인에 주입하기 전에 상당한 비용이 많이 드는 정화가 필요합니다.

 

또한, 자본 집약적이므로 소규모에서는 비경제적입니다. 혐기 성소화를 대체할 수 있는 열수 처리 외에도 기존 혐기 성소화에 대한 몇 가지 대안을 모색하고 있습니다.

 

혐기 성소화는 다단계 생물학적 과정입니다. 최종 단계를 저지함으로써 바이오 가스가 아닌 바이오 제품 및 액체 바이오 연료에 대한 더 높은 가치의 전구체를 생산할 수 있습니다.

 

혐기성 막 생물 반응기와 같은 대체 반응기 설계는 자본 비용을 극적으로 절감하고 메탄을 훨씬 더 많이 포함하는 바이오 가스를 생산할 수 있는 잠재력이 있습니다.

 

또한, 더 높은 가치의 연료와 제품을 생산하기 위해 바이오 가스의 이산화탄소와 메탄을 모두 사용할 수 있는 몇 가지 유망할 가능성이 있습니다.

 

 

 

이렇듯 인류는 항상 발전해가며, 이제 쓰레기로도 에너지를 만들 수 있게끔 고안하고 있습니다. 우리는 쓰레기 문제로 많은 환경단체나 전문가들이 경고하고 있습니다.

 

쓰레기를 효율적으로 처리하고 다시 재사용하는 과정에서 자연 훼손이 안 되게끔 하는 것이 매우 중요한 부분인 거 같습니다.

 

단순히 쓰레기를 태우고 열을 만들어 에너지로 변환하는 것은 기존의 지식으로도 충분히 가능한 부분입니다. 하지만 무작정 그렇게 하면 어떻게 될까요?

 

 

수만 톤의 플라스틱을 실으면 발암물질들이 온 지구를 덮게 될 것입니다. 우리가 집중해야 하는 부분은 친환경적이라는 것을 잊으면 안 됩니다.

 

모든 재생에너지를 통해서 우리가 원하는 것은 자연을 훼손하지 않고, 우리의 삶의 터전인 지구에 악영향 없이 우리가 원하는 에너지를 얻는 것이 주목적입니다.

 

이 목적을 잃어버리고 단순히 재생에너지라고 하여 개발하고 추진한다면 잘못된 방향입니다. 많은 개발 도상국, 선진국들은 같이 노력해나가며, 규제와 정책으로 이런 기술들을 개발할 필요가 있습니다.

 

특히 중국과 인도는 많은 규제와 정책이 있어도 정말 지켜지지 않고 있습니다. 국가와 전 세계 지구인들이 다 함께 고민하고 고려해야 이런 기술들이 발전하고 빛을 볼 겁니다.

 

하지만 참 쉽지 않은 부분인 거 같습니다.

 

바이오 가스, 메탄가스, 습식 폐기물, 고형 폐기물 및 기체 폐기물들을 잘 활용하여 에너지로 변경도 가능하고 깨끗한 환경을 만들 수 있도록 정화하는 기능이 있다면 일거양득의 좋은 기술이며 앞으로 우리 삶도 더욱 윤택해지는 결과를 가져오게 될 겁니다.

 

아직 우리의 기술은 못 미치지만, 끊임없이 연구하여 미래에는 그런 기술들이 있었으면 좋겠다는 희망을 품습니다.