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카페 1000곳 커피찌꺼기로 '바이오 원유' 만든다

기계연 '경사 하강식 급속 열분해 반응기' 개발
급속 열분해 방식으로 커피 찌꺼기서 바이오 원유 얻는데 성공
기계연이 개발한 경사 하강식 급속 열분해 상용 플랜트. 시간당 약 200㎏(커피숍 약 1000곳에서 하루 발생하는 양)의 커피 찌꺼기를 바이오 원유로 바꿀 수 있다.<사진=기계연 제공>기계연이 개발한 경사 하강식 급속 열분해 상용 플랜트. 시간당 약 200㎏(커피숍 약 1000곳에서 하루 발생하는 양)의 커피 찌꺼기를 바이오 원유로 바꿀 수 있다.<사진=기계연 제공>
커피 찌꺼기를 급속 열분해해 친환경 신재생에너지로 바꾸는 기술이 개발됐다.

한국기계연구원(원장 박천홍)은 최연석 환경시스템연구본부 청정연료발전연구실 책임연구원팀이 커피숍 약 1000곳에서 배출하는 커피찌꺼기를 모두 바이오 원유로 바꿀 수 있는 '경사 하강식 급속 열분해 반응기'를 개발했다고 5일 밝혔다. 

연구팀은 공기가 없는 상태에서 커피 찌꺼기를 약 500℃까지 급속히 가열해 수증기처럼 증발시키는 급속 열분해 방식으로 커피 찌꺼기에서 바이오 원유를 얻는 데 성공했다. 반응기 상단부에서 건조된 커피 찌꺼기가 경사로를 따라 중력에 의해 떨어지면 약 500℃로 가열된 모래와 마찰하면서 증기 상태로 변한다. 이 증기를 모아서 냉각시키면 바이오 원유가 된다. 

연구팀은 반응기를 경사 하강식 구조로 만들어 커피 찌꺼기가 떨어지면서 가열 매체인 고온의 모래와 더 효율적으로 접촉할 수 있도록 설계했다. 또 반응과정에서 부산물로 발생한 숯가루를 태워 모래를 가열하는 에너지로 재사용해 폐기물이 발생하지 않게했다.

연구팀에 따르면 이렇게 만든 바이오 원유의 에너지는 나무로 만든 것 보다 열량이 훨씬 뛰어나다. 커피 찌꺼기로 만든 바이오 원유의 발열량은 1㎏당 약 6000㎉, 나무로 만든 바이오 원유는 약 4000㎉ 수준이다. 개발된 반응기의 처리용량은 카페 1000곳에서 하루 동안 발생한 커피 찌꺼기 전량을 바이오 원유로 전환할 수 있는 수준이다. 

최연석 책임연구원은 "이 기술은 바이오 원유 생산의 효율성을 크게 개선해 친환경 신재생에너지 활용률을 높이는 데 크게 기여할 수 있다"며 "향후 브라질이나 베트남 등 커피콩의 주 생산국에서 상품성이 없어서 버려지는 커피콩을 바이오 원유로 제조해 쓰레기 문제와 신재생에너지 확대 환경문제 해결에 기여하고 싶다"고 말했다.
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