[에너지신문] 폐기물 바이오매스 바이오탄(바이오차) 변환은 순환경제에 지속가능한 길이다. 폐기물 바이오매스 열분해와 가스화 프로세스에서 생성하는 바이오탄은 환경에 리스크를 감소하는 커다란 잠재력을 지니고 기후변화 이슈를 감축하며, 순환경제 모델을 확립한다. 

이러한 유익한 전망에도 불구하고, 바이오탄 편익에 관한 연구는 많은 토론이 남아있다. 바이오탄의 농업 이용, 건설재료 이용, 활성탄 이용 및 혐기성 소화 이용 등의 주요 활용을 분석하고, 바이오탄 활용 산업 코드에 국제적 표준 동향과 싱가포르 로컬산업과 정부 정국의 피드백, 및 바이오탄 산업에 전망 등에 관한 내용을 기술했다.

바이오탄 산업은 △농업과 원예에 이용 △혐기성 소화처리 이용 △건설재료 이용 △활성탄으로 이용 등에 요구 조건을 조정한 싱가포르 바이오탄 생산과 활용 기준을 제안했다. 제시한 기준은 바이오탄 시장가이드 라인으로 실행 가능, 안전하고 건전한 환경의 바이오탄 산업 확대에 활용할 수 있다. 

우선 농업과 원예용 바이오탄 사용은 토양개량, 양분보유, 중금속 부동화 및 탄소격리가 핵심 목적이다. 농업용 바이오탄 조건은 크기가 5mm 이하, 회분 30% 이하, 유기탄소 95% 이하 등이며 토양오염물질인 중금속 성분 흡착능력(mg/g)은 납 30~80, 카드뮴 5~15, 구리 5~30, 니켈, 아연, 크롬 등이 각각 5~20 정도이다.

바이오탄 건설재료는 바이오탄 성질과 준비조건에 기준에 따라 시멘트와 모래에 공존 가능성 있는 접합성이 있는 혼합물로서 공급재료(포트랜드 시멘트 또는 세 골재), 준비조건과 처리과정(탄화온도 400~700℃, 중금속 없는 바이오매스 공급재료), 탄소와 산소비(탄소 50% 이하, 수소 0.3 이상), 입자크기(0.1~100㎛), 표면적(5㎡/g 이하), 소 공극 용적(0.01㎤/g), 산도(12이하), 사용방법은 시멘트 또는 모래 등의 혼합물 중량에 2~10% 혼합 사용한다.

바이오탄의 활성탄 변환은 기후변화 원인물질 온실가스가 다량 배출(6.6kgCO₂eq/kg) 가능하다. 활성탄 사용에 사용하는 바이오탄 성질은 물리적 성질(수분5~10%, 회분 2~5%), 공극 용적 1~0.75㎤/g, 황산염, 염화물 및 질산염 등의음 이온 10~20mg/g, 금속성분(철분 0.05~1mg/kg, 니켈 0.05~1mg/kg, 코발트 0.02~0.05mg/kg, 구리 0.02~0.05mg/kg) 및 활성탄 생산과정에 이산화탄소와 아황산가스가 각각 1500mg/g, 20mg/g 이하로 규제된다. 

또한 혐기성 소화 처리는 유기성 폐기물처리와 바이오에너지 회수에 중요한 기술로서 전 세계의 순환경제 발전에 필수적 역할을 수행한다.

반 연속 고열원 역의 음식쓰레기 혐기성 처리 작업량 폐목 1000리터와 슬러지 1.5리터에서, 바이오탄 재료와 탄화온도, 사용량, 성능향상을 구별하면, 폐목 펠릿 700~800℃, 생활 하수슬러지 500℃에서 각각 사용량 0.25g/일, 15g/L일때에 성능향상은 유기물 부하량 증가, 안정성 향상, 및 메탄 수울 증가 5% 정도 등이다.

바이오탄 생산과 이용에 관한 기준 개발은 시장 요구에 적합하며 시장에 소요하는 시간을 단축하는 등의 바이오탄 생산 프로세스를 단순하게 하는 도움이 가능하다. 

대부분 바이오탄 업체는 바이오탄 기준에 합당하고, 기준에 맞춘 작업에 지속가능한 방법을 찾고자 노력하고 있다.

바이오탄은 미국 IBI와 유럽의 EBC의 표준이 가장 많이 사용되고 있으며, 특히 농업에 관련한 바이오탄 생산과 이용 및 건강 그리고 환경 리스크 감축에 도움이 되게 개발됐다.

그 외에 다른 나라는 바이오탄 표준없이 퇴비와 비료를 함께 바이오탄 표준으로 이용하고 있다. 호주 ANZBI 바이오차 표준은 2018년에 도입해 사용하고 있다. 때문에 우리나라의 바이오탄 산업 성장을 가능하게 하기 위해서라도 바이오탄 표준이 꼭 필요하다. 

폐기물 바이오매스 바이오탄 전환은 소각 대신에 반탄화처리해 생성된 ‘탄화바이오매스’로서 토양에 탄소격리가 가능하고, 기후변화를 완화하며, 지속가능한 환경을 유지, 순환경제 발전에 도움이 되기에 통합된 바이오탄 기준이 바이오탄 산업 개발에 필요하다.

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