[친환경에너지] 배설물을 e-차량 연료로 전환하는 기술 상용화 임박

[녹색경제신문 = 박진아 유럽 주재기자] 인간이 배출한 배설물을 위생적으로 처리한 후 친환경 신재생 연료로 사용할 수 있는 에너지 기술이 실용성 시험을 거쳐 상용화될 단계에 가까워질 것으로 보여 친환경에너지 업계의 관심을 받고 있다.

프랑스의 다국적 친환경 에너지 및 폐기물 처리 기술 기업인 베올리아(Veolia Environnement S.A)가 하수 처리장에서 배출된 인간의 배설물(human waste)을 처리해 바이오메탄(biomethane)으로 전환시켜 천연가스 대체연료로 활용할 수 있는 기술을 개발했다고 프랑스 일간지 ‚르몽드(Le Monde)’가 보도했다.

스페인 동북권 최대 경제 도시인 바르셀로나에서는 벌써 지난 5년 전부터 이 도시 정부 운영 바르셀로나 V3 버스 노선의 승객용 e-버스 차량에 인간 배설물을 원료로 한  바이오메탄가스를 주입 사용해오며 이 연료의 효율성 및 안전성을 시험해왔다.

이 보도를 낸 르몽드 지에 따르면, 올 6월 중순 경까지 그동안 이 V3 버스 노선을 이용해 온 바르셀로나 시민들은 이 노선 버스들이 인간 배설물로부터 유래된 신재생 천연가스로  구동돼왔다는 사실을 모르고 있었다고 한다.

인간 배설물 유래 바이오메탄 가스는 일단 연료로 가공되면 무취의 기체 연료로 변신할 수 있으며, 소음과 배기가스 매연 발생률이 낮은 친환경적이고 쾌적한 대체 에너지임가 될 수 있음을 입증한 것으로 해석된다.

또, 인간의 배설물이 하수처리 시설에서 발생하는 악취 섞인 메탄가스를 슬기롭게 유용한 연료로 재활용할 수 있는 일석이조의 신재생에너지 자원이 될 수 있음을 입증한다.

바이오메탄 신재생 연료는 기존 천연가스 보다 이산화탄소 배출량을 80% 감축시키는 효과가 있다.

하수처리장에서 매시간 4평방미터 분량으로 배출되는 신재생 메탄가스 연료는 바르셀로나 V3 e-버스 한 대가 100km 주행하는데 충분한 연료를 제공할 수 있다고 한다. 

이렇게 해서 현재 바르셀로나 시에서 거주하는 주민들 중 150여만 인구가 배출해 내는 배설물은 이 지역 베이 로브레가트(Laix Llobregat) 하수처리시설의 정수 처리장을 거쳐서 이 도시 버스 노선에서 운영 중인 천연가스 연료 기반 전기 버스용에 연료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

바르셀로나 시 하수도 오물을 처리하는 베이 로브게가트 하수처리장은 유럽에세 제일 큰 규모의 산업용 하수 정화 시설 중 하나다. 이 하수 처리시설에서는 매일 40만 톤의 오수가 정화 처리되며 이렇게 정화처리 및 재생된 깨끗한 상수의 95%는 이 지역 인근에서 필요로 하는 농경지 공급 용수와 지하수 비축 용수로 재순환되나, 극심한 가뭄 같은 비상사태에는 식수로도 사용될 수 있다.

그렇다면 베이 로브레가트 하수처리시설에서 정수 공정 후 배출되는 배설물 찌꺼기는 어디로 갈까? 파생물 중 일부는 건조되어 농업용 비료로 사용 사용된다. 이 처리 시설에서는 배설물 찌꺼기가 매일 250톤씩 발생한다.

이 프로젝트에 관여하는 스페인의 과학자들에 따르면, 인간 배설물을 정제해 생성시킨 바이오메탄 가스는 인분 65%와 이산화샅소 35% 배합으로 구성된다. 바이오메탄은 인분 쓰레기로부터 정제되는 과정에서 이산화탄소(CO2)와 기타 불순물이 제거되기 때문에  기존 천연가스 공급망 파이프와 천연가스 구동 신 자동차 엔진에도 직접 주입・사용되기에 적합하다고 한다. 

베올리아 연구진이 개발한 바이오메탄 신재생 가스 제조 공정은 메탄과 이산화탄소 두 기체 원료를 분리하지 않고도 CO2에 수소를 첨가하는 하수도 정수 방식을 거처 발생된 기체 대부분을 바이오메탄으로 전환시킬 수 있다. 이렇게 생산된 바이오메탄은  연소되면 추가 CO2 생성이 없고 소량의 산화질소와 미세 부산 매연 만이 발생한다.

이번 바르셀로나 e-버스 시험 결과 입증된 환경 영향 표준은 유럽연합이 규정하는 ‚유로 6 차량 배출 기준(Euro VI emission standards)‘ 규제 표준과도 잘 부합하는 것으로 평가된다. 인간 배설물을 이용한 바이오메탄은 그동안 전기 버스 투입이 경제적으로 비효율적이라 판단된 도심 외곽  마을버스 노선 소형 e-버스용 연료로도 적합할 것으로 보고 있다.

인간 배설물을 대중교통 및 산업용 에너지원으로 활용하는 방안은 일반 시민들 사이에서도 좋은 호응을 얻고 있다. 바르셀로나 시 정부는 이번 시험 성공을 계기로 곧 차세대 ‚셈프레-비오(Sempre-bio) 프로젝트를 론칭하고 하수처리장 내 바이오메탄 가스 생산량을 산업적 규모로 확대할 수 있는 기술적 방안을 연구할 계획인 것으로 알려진다.