[에너지] 커피 찌꺼기, 차세대 유망 에너지원 에너지식량

 

 아이폰 사진 531.jpg » 갈수록 늘어나는 커피 찌꺼기 `커피박'을 바이오디젤로 만드는 방법이 개발됐다. 곽노필.   

요즘 거리마다, 골목마다 커피 하우스가 넘쳐난다.
 시장조사 전문업체인 AC닐슨 추정에 따르면 국내 커피시장 규모는 매년 꾸준히 성장해 4조원을 넘어섰다. 지난해 국내 커피전문점은 1만5000개를 돌파한 것으로 추산된다. 통계청이 추정한 1인당 연간 커피 소비량은 1.93㎏. 이는 미국(4.09㎏), 유럽연합(EU·4.8㎏)의 절반에도 못 미치는 수준이어서 최근의 흐름으로 볼 때 커피 수요는 계속 늘어날 것이라는 전망이 많다.
 커피 전문점에서 나오는 대표적인 쓰레기가, 커피액을 추출한 뒤 나오는 부산물인 ‘커피박(粕)’(coffee ground)이다. 커피박은 단순한 쓰레기가 아니다. 일반적인 낙엽이나 우드칩보다 유기질 함량이 높아 좋은 퇴비 재료가 될 뿐 아니라, 식물 생장에 필요한 질소, 인산, 칼륨 등도 풍부하다. 또 탈취제로 유용하게 쓰이기도 하고, 식기의 기름때를 제거하는 데도 쓰인다.
 하지만 이 정도로는 급증하는 커피박 쓰레기를 처리하기엔 턱도 없다. 이런 고민을 해결해 줄 수 있는 연구 결과가 나왔다. 요체는 커피박이 차세대 청정 에너지원으로 유망하다는 것.
sinbiro_1378799023833.jpg » 폐기물 커피박을 이용해 추출된 바이오디젤을 들고 있는 미 신시내티대 연구진.  

미국 신시내티대 연구진은 커피박의 성분을 이용해 더 저렴하고 청정한 바이오디젤을 만들 수 있는 방법을 개발했다. 이 바이오에너지는 자동차, 전기로 등을 구동시키는 연료로 매우 유용하게 적용될 수 있을 것이다.
 신시내티대 응용과학과 연구진은 연구 결과의 요약본을 이번주 인디애나폴리스에서 열리는 미국화학학회(American Chemical Society) 246차 전국회의에  제출했다. 연구진은 커피박을 바이오디젤, 활성탄소 등의 에너지원으로 전환시키는 방법으로, 커피박에서 오일 추출하기, 커피박 건조하기, 남은 커피박 태우기 등의 3단계 방법을 제안했다.

 연구진은 2010년에 프로젝트를 시작했는데, 캠퍼스에 있는 스타벅스 점포에서 지금까지 5갤론(gallon)의 커피박을 얻었다. 연구진은 커피박으로부터 오일을 추출한 뒤, 이 트리글리세리드(triglyceride, 중성지방) 오일을 바이오디젤과 부산물인 글리세린(glycerin)으로 변환시켰다. 그 후 건조시킨 커피박으로 바이오디젤의 불순물을 걸러냈다.

 결과를 보면 커피박의 오일 함유량은 8.37~19.63% 사이였고, 커피 오일로 만들어진 바이오디젤은 ASTM 국제표준인 D6751을 만족시켰다. 메탄올, 잔여 글리세린 같은 바이오디젤 속의 불순물을 제거하기 위한 정제 물질로 커피박을 사용했는데 그 효율은 상용 정제 제품에 비해 약간 낮았다. 그러나 연구진은 정제 제품의 비용을 고려하면, 커피박으로 정제하는 것도 좋은 방법임을 보여줬다. 향후 연구는 커피박으로부터 추출된 활성탄소의 정제 효율을 향상시키는 데 지속적으로 초점을 맞추어야 할 것이다.

 석유 디젤보다 더 청정한 바이오디젤은 일산화탄소, 탄화수소, PM(particular matte)의 방출을 감소시킨다.

 커피박은 미국에서만 연간 1백만톤 이상 발생하는 것으로 추정되는데, 이는 대부분 쓰레기 매립지에 버려진다. 커피박을 바이오디젤로 전환하는 이번 연구는 쓰레기 매립지의 공간을 늘려줄 뿐 아니라 천연 재료로부터 바이오디젤 을 생산하는 기술에도 매우 유망하게 적용될 수 있을 것이다. 즉, 옥수수, 콩 같은 식품을 바이오디젤로 전환시키는 데도 유용하게 적용될 수 있다. 이 프로젝트는 지난 봄 미국발명협회에서 진행한 경진대회에서 선정된 4개 프로젝트 중 하나다.

출처
http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=5851&cont_cd=GN 
KISTI 미리안 2013-09-11     
원문

http://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=32177.php
 


곽노필 한겨레신문 선임기자 nopil@hani.co.kr
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