에기연 “견과류 껍질로 ‘친환경 연료’ 생산…시간·수율 향상”

한국에너지기술연구원(이하 에기연)은 대기청정연구실 최영찬 박사 연구팀이 견과류 제품을 생산하는 과정에서 버려지는 캐슈넛 껍질로 친환경 바이오연료를 생산하는 데 성공했다고 17일 밝혔다.

캐슈넛 껍질로 바이오연료를 생산하는 공정은 이미 베트남 동남아시아에서도 상용화 돼 있다. 다만 원재료보다 생산수율이 20%에 불과하고, 무엇보다 바이오중유로 전환하기 위해선 황산과 알코올류 등 촉매를 활용한 화학공정이 추가돼 환경오염을 유발하는 단점이 문제로 꼽힌다.

이에 연구팀은 중온 열분해 방식으로 고품질 바이오중유를 생산하는 원천기술을 개발, 기존 기계적 압착 공정의 단점을 해결했다. 이 기술을 이용하면 기존 공정보다 바이오중유 생산시간을 1/3로 줄이고, 생산수율은 2배 이상 높일 수 있다.

기존 기계적 압착 공정은 원료를 압착하고, 고체와 액체로 분리한 후 열처리와 화학 반응까지 진행되기 때문에 많은 비용과 시간을 필요로 했다. 반면 개발된 기술은 복잡한 공정 없이 원료 투입 이후 열분해 공정 하나만 진행해도 바이오중유를 생산할 수 있다.

특히 사람의 손으로 일일이 진행하는 기존 공정과 달리 바이오중유 생산까지의 전 공정을 자동화할 수 있어 시스템 운전에 들이는 비용을 절반으로 줄일 수 있다. 또 공정 과정 중 응축되지 않은 열분해 가스를 공정에 필요한 열원으로 다시 공급하는 것도 가능하다.

연구팀은 하루 1t 규모의 열분해 설비 운전으로 바이오중유 생산 성능을 검증한 결과, 기존 압착 공정 대비 2배 이상 향상된 40%의 바이오중유 생산 수율을 기록했다.

무엇보다 생산된 바이오중유의 황 함량은 90ppm으로, 국제해사기구(IMO)의 황산화물 배출 규제 기준을 충족해 선박 연료로의 활용 가능성도 입증했다.

바이오중유는 바이오연료의 일종인 중질의 연료로 산업용 보일러, 발전소, 선박 연료로 활용 가능하다. 또 기존 중유와 비슷한 에너지를 제공하면서도 온실가스 배출량이 적은 친환경 연료로 주목받는다.

최영찬 박사는 “연구팀이 개발한 친환경 바이오연료 생산 공정은 바이오중유와 바이오차의 대량 생산이 가능하고, 제조 공정이 간단해 동남아 현지에 상용화될 가능성이 높다”며 “내년부터 실증 규모 설비 연구를 진행해 본격적인 사업화 단계에 들어갈 계획”이라고 말했다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr