이산화탄소 적용, 합성가스 생산량 2배 증가
축과원, 온실가스 저감분야 국제학술지 게재
농촌진흥청(청장 허태웅)은 가축분을 열분해로 에너지화하는 열분해 공정에 이산화탄소를 활용함으로써 효율을 높일 수 있다고 15일 밝혔다.
열분해는 무산소 조건에서 열을 통해 석탄 등의 화합물을 분해해 합성가스 일산화탄소와 수소를 주성분으로 한 혼합 기체를 생산해 내는 기술이다. 이 과정에서 질소 등 비활성가스를 주로 이용하고 있다.
열분해 과정에서 생성되는 합성가스는 수소, 일산화탄소 등으로 암모니아 합성과 메탄올 등 다양한 화학제품의 원료가 된다. 또한 전기 발전 등의 에너지원이 될 수 있어 활용 가치가 높다.
연구진은 계분(닭똥)으로 열분해하는 과정에서 기존에 사용해오던 질소(비활성가스) 대신 반응가스로 이산화탄소를 활용할 수 있는 기술을 개발했다.
이 기술을 적용해 합성가스 발생량이 2배(8.4→18.1 mol%-원자, 분자, 이온과 같이 문질의 기본 단위 입자를 묶어 그 양을 세는 단위- 이상 증가함을 확인했다. 이는 온실가스의 일종인 이산화탄소를 활용해 에너지화 효율을 높이는 원료로 활용될 수 있음을 의미한다.
이번 연구 성과는 온실가스 저감 분야 국제학술지(Journal of CO2 Utilization Offering a new option to valorize hen manure by CO2-assisted catalytic pyrolysis over biochar and metal catalysts (2020.09))에 게재됐다.
한편, 가축분뇨 처리는 지금까지 퇴·액비 생산 등 자원화 방식에 편중돼 왔다. 최근 들어서는 경작지 감소 등으로 인해 새로운 처리 기술이 필요한 상황이다.
국립축산과학원은 소, 돼지 등 주요 축종의 분뇨를 활용한 열분해 공정에서도 이산화탄소 적용 효과를 연구하고 있다. 해당 연구 결과는 ‘축종별 가축분뇨를 활용한 열분해 공정 기술 개발’에 활용할 방침이다.
유동조 축산환경과장은 “열분해를 통한 가축분 에너지화 공정 기술이 개발될 경우 가축분뇨 처리에 새로운 틀을 제시할 수 있을 것”이라며 “기초 연구에서 더 나아가 실용화를 위한 실증 연구를 수행해 나가겠다”고 전했다.