옻나무과에 속하는 캐슈나무(cashew)의 씨인 캐슈넛은 건과류 식품으로 인기가 많다. 캐슈넛은 알맹이는 식품으로 널리 사용되며, 그 껍질은 친환경 바이오연료로 쓰일 정도로 효용 가치가 많다.
바이오연료는 식물, 동물 등 생물 유기체를 의미하는 ‘바이오매스’로 생산하는 친환경 연료를 일컫는다. 화석연료에 비해 연소 시 발생하는 이산화탄소 배출량이 적어 차세대 친환경 에너지원으로 주목받고 있다.
캐슈넛 껍질에서 바이오연료를 만드는 공정은 베트남 등 동남아에서 상용화돼 있다. 문제는 바이오중유로 전환하기 위해선 황산, 알코올류 등 촉매를 활용한 화학 공정이 추가돼 환경 오염을 유발하고 원재료 대비 생산 수율이 20%에 불과하다는 점이다.
캐슈넛 껍질에서 바이오증유 생산 시간을 기존 공정 대비 3분의1로 줄이고 생산 수율을 2배 이상 높일 수 있는 친환경 바이오연료 생산 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
바이오중유와 바이오차(고탄소 고형물질)의 대량 생산이 가능하고 제조 공정이 간단해 캐슈넛이 풍부한 동남아 현지에서 각광받을 것으로 기대된다.
한국에너지기술연구원은 최영찬 기후변화연구본부 대기청정연구실 책임연구원 연구팀이 견과류 제품 생산 과정에서 버려지는 캐슈넛 껍질에서 친환경 바이오연료를 생산하는 재생에너지 기술개발에 성공했다고 15일 밝혔다.
연구팀은 국내서 바이오연료인 바이오매스 수급이 어렵다고 보고, 해외에서 손쉽게 수급할 수 있는 캐슈넛 껍질에 주목했다. 캐슈넛은 고열량 오일 성분을 약 40% 포함하고 있어 바이오연료로서 가치가 크다고 판단한 것이다.
연구팀은 기존의 기계적 압착 공정 대신 중온 열분해 방식으로 바이오중유를 생산하는 원천기술을 개발했다. 기존 기계적 압착 공정은 원료를 압착하고 고체와 액체로 분리한 후 열처리와 화학 반응까지 진행해 많은 비용과 시간이 소모되고 환경오염 문제에서 자유롭지 못하다.
연구팀이 고안한 기술은 이처럼 복잡한 공정 없이 원료 투입 후 열분해 공정 하나만 진행하면 된다. 특히 전 공정을 자동화할 수 있어 시스템 운전에 들이는 비용을 절반으로 줄일 수 있는 장점이있다. 공정 과정 중 응축되지 못한 열분해 가스를 공정에 필요한 열원으로 다시 재활용하는 것도 가능하다.
연구팀은 하루 1톤 규모의 열분해 설비 운전을 통해 바이오중유 생산 성능을 검증했다. 그 결과 기존 압착 공정 대비 2배 이상 향상된 40%의 바이오중유 생산 수율을 냈다.
생산된 바이오중유의 황 함량은 90ppm(백만분율)으로, 국제해사기구(IMO)의 황산화물 배출 규제 기준을 충족해 선박 연료로의 활용 가능성을 입증했다.
최영찬 책임연구원은 “내년부터 본격적인 실증 규모 설비 연구를 진행하고 본격적인 사업화 단계에 들어갈 계획”이라고 말했다.
댓글
0