폐수를 정화하는데는 에너지가 필요합니다. 하지만 유기물이 많이 들어 있는 폐수라면 그 자체로 에너지를 가지고 있습니다. 이 에너지를 이용해서 폐수도 정화하고 에너지도 생산하려는 시도는 여러 번 있었지만, 현재까지 대규모로 상업화 된 것은 없는 상태입니다. 라이스 대학(Rice University)의 연구자들은 조류(Algae)를 이용해 유기물이 많은 폐수를 정화하면서 바이오 연료를 생산할 수 있는 방안을 연구하고 있습니다.
(폐수를 정화하면서 조류 기반 바이오 연료를 생산하기 위한 테스트 시설. In one of the first studies to examine the potential for using municipal wastewater as a feedstock for algae-based biofuels, Rice University scientists found they could easily grow high-value strains of oil-rich algae while simultaneously removing more than 90 percent of nitrates and more than 50 percent of phosphorous from wastewater. Credit: E. Siemann/Rice University)
이 연구의 주저자이자 28년간 이 분야를 연구한 메나크쉬 바타차지(Meenakshi Bhattacharjee)에 의하면 조류를 이용한 바이오 매스 생산 사업이 적은 용량에서도 큰 이득을 볼 수 있는 약품, 영양 보조제, 미용 등 부산물을 생산하는 쪽으로 이동하고 있다고 언급했습니다. 생산 단가가 많이 들고 상업화가 어려운 조류 바이오 연료는 최근 그 열기가 식고 있다는 것입니다.
하지만 폐수처럼 분명히 정화시켜야 하는 목표를 정한다면 예외적인 상황도 고려할 수 있습니다. 여기에 폐수 뿐 아니라 농업용 비료에서 나오는 막대한 양의 질소 및 인 화합물 역시 정화시켜야 하는 대상입니다. 이를 정화시키는 과정에서 부산물로 바이오 연료를 얻을 수 있다면 새로운 수익성을 고려할 수 있는 것입니다.
현재 이들이 연구하는 조류는 물속에 있는 질소의 90%, 인의 50%를 제거할 수 있으며, 이렇게 처리된 폐수는 다시 정화과정을 거쳐 자연으로 돌려보내거나 다시 재활용할 수 있습니다. 연구팀은 2013년부터 휴스턴 시 당국과 협력하에 12 개의 야외 탱크에 각각 다른 조합의 조류를 넣고 폐수 정화 및 바이오 연료 생산 능력을 검증했습니다. 그 결과 한 가지 종류의 조류를 배양하는 것이 가장 생산성이 높게 나타났다고 합니다.
아직 당장에 이를 이용한 바이오 연료가 대량 생산 되기는 어렵겠지만, 폐수 정화라는 목적을 달성하는 부산물로 얻어지는 바이오 연료라면 양이 많지 않더라도 경쟁력을 가질 수도 있지 않겠는가 하는 생각입니다. 물론 생산 단가가 저렴해질 필요가 있겠지만 말이죠. 단순히 조류를 키워서만 연료가 되는 것은 아니기 때문에 적은 생산 단가로 조류에서 연료를 추출할 수 있는 기술이 필요할 것입니다.
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