친환경 - 도시 폐기물을 에너지로 전환하는 기술

도시에서 발생하는 폐기물을 에너지로 전환하는 것은 지속 가능한 도시 개발과 환경 보호하는 방법의 하나입니다. 폐기물을 에너지로 전환하는 과정은 폐기물의 처리와 관리를 개선하고 재생 가능 에너지원을 확대하는 데 기여합니다. 이 글에서는 도시 폐기물을 에너지로 전환하는 기술과 관련한 다양한 정보를 정리해 보려고 합니다.

도시 폐기물을 에너지로 전환하는 기술

폐기물 에너지화 기술의 원리

도시 폐기물에는 유기물질, 플라스틱, 종이, 금속, 유리 등 다양한 재료가 포함되어 있는데 이러한 폐기물 중 유기물질과 플라스틱 같은 일부 재료는 에너지 함량이 높아 연료로 사용할 수 있습니다. 폐기물 에너지화 기술은 이러한 재료를 열화학적 또는 생물학적 처리 과정을 통해 에너지로 전환합니다.

폐기물 에너지화 기술의 유형

첫번째 소각하는 것은 가장 일반적인 폐기물 에너지화 방법의 하나이며 고온에서 폐기물을 연소시켜 열에너지를 생산하고 다시 이 열은 다시 전기나 난방으로 변환하여 사용하는 방법입니다.

두번째 가스화인데 폐기물을 제한적인 산소 환경에서 고온으로 가열하여 합성가스(주로 일산화탄소와 수소로 구성)를 생산합니다. 합성가스는 연료로 사용되거나 추가적인 화학 공정을 거쳐 다른 형태의 에너지로 전환되어 사용할 수 있습니다. 세번째는 바이오메탄화로 유기물질을 혐기성(산소가 없는 환경) 조건에서 분해하여 메탄가스를 생산하고 천연가스의 대체재로 사용할 수 있습니다.

네번째는 폐열 회수입니다. 산업 공정이나 폐기물 소각 과정에서 발생하는 폐열을 회수하여 에너지로 재활용합니다.

다섯번째는 고체 연료화입니다. 폐기물 중 가연성 물질을 선별하여 파쇄, 분리, 건조, 성형하는 공정을 거쳐 고체 연료로 제조하는 것으로 주로 종이, 나무, 플라스틱 등이 이용되며 생산된 연료는 보일러나 시멘트 제조 과정에서 사용됩니다.

여섯번째 폐유 정제하는 것입니다. 자동차 폐유, 식용유 등을 정제하여 다시 사용할 수 있는 연료유로 변환하는 기술로 이 과정을 통해 얻은 연료는 다양한 산업 분야에서 에너지원으로 사용될 수 있습니다.

일곱번째 열분해 기술입니다. 고온의 조건에서 산소가 부족한 상태로 폐기물을 가열하여 가스, 오일, 고체 잔여물로 분해하는 방법입니다. 특히, 이 기술을 통해 얻은 가스는 발전소나 산업 공정에서 연료로 사용될 수 있습니다.

폐기물 에너지화 기술의 장단점

장점은 폐기물을 에너지로 전환함으로써 매립지에서 발생하는 온실가스 배출을 줄일 수 있고 이는 기후 변화에 대응하는 효과적인 방법입니다. 폐기물을 에너지로 전환하는 과정은 자원의 재활용을 촉진하고 자원 고갈 문제에 대응할 수 있는 방법을 제공합니다. 도시 폐기물을 에너지로 전환함으로써, 해당 지역 안에서 에너지를 생산하고 소비할 수 있는 기회를 마련하여 에너지 자립률을 향상할 수 있습니다.

단점으로는 폐기물 소각 등의 과정에서 유해한 물질이 배출될 수 있으며, 이는 환경오염과 인간 건강에 위협이 될 수 있습니다. 에너지로의 전환을 위한 설비 구축 및 유지 관리에 상당한 비용이 소요됩니다. 이는 초기 투자에 대한 경제적 부담으로 작용할 수 있습니다.  모든 종류의 폐기물을 에너지로 전환하는 것은 기술적으로 복잡하며, 고효율 및 환경적 측면으로 지속 가능한 방법으로 처리하는 데는 여전히 많은 숙제를 남기고 있습니다.

폐기물 에너지화 기술의  미래

도시 폐기물을 에너지로 전환하는 과정은 기술 및 경제적 장벽, 환경적 영향, 사회적 수용성 등 다양한 과제에 직면해 있습니다. 특히 소각 과정에서 발생할 수 있는 유해 물질의 처리와 배출 문제는 심각한 우려를 나타내어 지역 내 이기주의를 유발하기도 합니다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 기술 발전을 통한 효율 개선, 엄격한 환경 규제 준수, 지역 사회와의 적극적인 소통 및 협력이 필수적입니다. 또한 도시 폐기물을 에너지로 전환하는 기술은 환경 보호와 지속 가능한 에너지원 확보라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 유망한 분야입니다. 지속적인 연구 개발과 정책적 지원을 통해 이 기술이 더 효율적이고 환경적 측면으로 지속 가능한 방향으로 발전해 나갈 것으로 보입니다.