커피 소비와 함께 증가하는 커피 찌꺼기에서 신재생에너지를 뽑아내는 기술이 개발됐다. 쓰레기는 줄이면서 미래 에너지를 얻는 ‘일석이조’의 친환경 기술이다.
한국기계연구원은 환경시스템연구본부 청정연료발전연구실의 최연석(사진) 책임연구원이 커피 찌꺼기를 바이오 원유로 바꿀 수 있는 ‘경사 하강식 급속 열분해 반응기(Tilted-Slide Fast Pyrolyzer)’를 개발했다고 5일 밝혔다.
연구진은 진공 상태에서 커피 찌꺼기를 약 500도로 급속 가열해 수증기처럼 증발시키는 급속 열분해 방식으로 바이오 원유를 얻는 데 성공했다. 반응기 상단부에서 건조된 커피 찌꺼기가 경사로를 따라 떨어지면 500도 가까이 가열된 모래와 마찰하면서 증기 상태로 변한다. 이 증기를 모아서 다시 냉각시키면 바이오 원유가 된다. 증기를 뺀 나머지 숯가루는 다시 태워 모래를 가열하는 에너지로 재사용할 수 있어 폐기물이 발생하지 않는다. 연구진은 커피 찌꺼기와 모래가 더 효율적으로 접촉할 수 있게 반응기 구조를 설계했다.
기존에는 나무의 톱밥을 이용해 바이오 원유를 생산하는 경우가 많았다. 그러나 커피 찌꺼기에서 얻는 바이오 원유의 에너지 효율은 나무에서 얻은 것보다 훨씬 뛰어나다. 나무로 만든 바이오 원유의 발열량은 1㎏당 4000㎉ 수준인 데 반해 커피 찌꺼기에서 생산한 원유는 6000㎉에 달한다.
이번에 개발된 반응기는 카페 1000곳에서 하루에 배출하는 커피 찌꺼기를 처리할 수 있는 수준이다.
김준영 기자 papenique@segye.com