크루드

Jan 07, 2024

작년에 인간 배설물로 연료를 공급하는 자동차가 2,000킬로미터(1,200마일)가 넘는 유럽 시골 지역을 여행했습니다. 이는 독일 Fraunhofer Institute UMSICHT가 개발한 기술을 사용하여 500톤의 하수 슬러지에서 50,000리터(13,200갤런)의 바이오 원유를 만드는 길 찾기 프로젝트인 To-Syn-Fuel의 정점이었습니다.

EU의 Horizon 2020 프로그램이 자금을 지원하는 다중 파트너 프로젝트를 주도한 Fraunhofer UMSICHT의 재생 에너지 부서 책임자인 Robert Daschner에 따르면 이번 여행은 인간의 배설물을 실행 가능한 운송 연료로 전환하려는 전 세계적 노력의 이정표가 되었습니다. To-Syn-Fuel을 사용하면 화석 연료에 비해 최대 85%의 탄소 절감 효과를 얻을 수 있다고 그는 Mongabay에 이메일로 썼습니다.

그러나 그 역사적인 EU 도로 여행은 단지 중간 목표에 불과했습니다. 다음은 소규모 개념 증명 실증 공장에서 얻은 교훈을 바탕으로 독일에 대규모 원유 간 시설을 건설하는 것입니다. 목표는 2030년까지 최대 400,000톤의 하수 슬러지를 "지속 가능한 항공 연료"로 처리하는 것이라고 Daschner는 썼습니다.

이 프로젝트 또는 기타 유망한 원유 간 파일럿 프로젝트가 진정한 규모의 성공을 달성한다면 과학과 산업은 화석연료 이후 연료 경제를 실현하기 위한 가장 어려운 과제 중 하나인 저탄소 잠재력을 지닌 운송용 액체 연료를 개발할 수 있습니다. 자동차, 트럭, 제트기 및 선박에 전력을 공급합니다.

하수 슬러지는 폐수 처리 후에 남겨진 탄소와 영양분이 풍부한 진흙 같은 잔류물입니다. 운송 전문가들은 이 남은 찌꺼기를 폐기물로 보지 않고 대신 정제 가능한 금의 한 형태, 즉 액체 바이오 연료를 만드는 재생 가능한 공급원료로 봅니다.

일부 전문가들은 순환 경제의 일환으로 폐수 및 하수 슬러지의 잠재력을 활용하는 것이 기후 변화를 극복하는 데 필수적일 수 있다고 말하기도 합니다. 그러나 그 목표를 달성하는 것은 큰 기회를 제공하는 동시에 큰 과제도 제시합니다.

매년 폐수 처리장에서 수백만 톤의 하수 슬러지가 생성되지만, 현재 그 중 대부분은 매립되거나 소각됩니다. "생물 고형물"로 알려진 처리된 슬러지도 퇴비화되어 농업 개량제로 살포될 수 있습니다.

환경보호국(EPA)에 따르면 2021년 미국은 450만 미터톤의 슬러지를 생산했습니다. 그 중 거의 200만 미터톤이 토지에 사용되었습니다. 633,000톤이 소각되었고, 190만톤이 매립되었습니다. 유럽연합에서는 연간 약 1,000만 톤의 하수 슬러지를 덜 생산하지만, 그 사용은 대체로 유사한 패턴을 따릅니다.

각 하수 슬러지 처리 경로는 그 자체로 심각한 환경 문제를 야기합니다. 예를 들어, 농지에 슬러지를 뿌리면 오염 물질이 토양으로 방출되어 광대한 지역을 오염시킬 수 있으며 심지어 독성 중금속, PFAS "영원한 화학 물질" 및 미세 플라스틱으로 사람들을 중독시킬 수도 있습니다. 이 문제로 인해 지난해 미국 메인주에서는 하수슬러지 확산이 금지됐다.

일부 추산에 따르면 폐수 처리 자체는 탄소 집약적 과정으로 인류 온실가스 배출량의 최대 5%를 차지합니다. 현재 전 세계 폐수의 20%만이 처리되고 있습니다. 이는 폐기물 처리 서비스가 확대됨에 따라 환경에 미치는 영향도 함께 커질 수 있음을 의미합니다.

캐나다 몬트리올 대학의 프레데릭 피트레(Frédéric Pitre) 교수는 인터뷰에서 “폐수 처리장 운영자는 종종 슬러지를 태워야 하는데 이로 인해 막대한 온실가스 배출이 발생한다”고 말했습니다. "이 슬러지에 가치를 부여하는 방법을 찾는 것은 어려운 일입니다."

에너지(바이오가스 형태)를 생성하고 영양분(비료로 유용한 질소 및 인과 같은)을 회수하는 것은 "가치"를 추출하기 위한 두 가지 대안이며, 폐기물 처리 운영자는 이미 탄소 배출량을 줄이기 위해 똥에서 전력을 생산하고 있다고 말합니다. 메트로 밴쿠버의 액체 폐기물 서비스 공동 혁신 프로그램 관리자인 Lillian Zaremba입니다. 혐기성 소화라고 알려진 공정을 사용하여 하수 슬러지는 때때로 메탄 형태의 바이오가스를 생산하기 위한 공급원료로 사용되며, 이는 일반적으로 에너지 생성 요구를 충족하기 위해 처리 시설로 다시 펌핑됩니다.