발효 폐기물 활용 친환경 화학물질 제조

EU의 바이오 기반 산업연합(Bio-Based Industries Joint Undertaking) 파트너쉽이 지원 하는 PERCAL 프로젝트는 도시고형폐기물(municipal solid waste, MSW) 중 유기물질을 추출해내는 새로운 방법을 개발함으로써 순환경제로의 전환을 촉진하고자 한다.

매년 유럽 전역의 가정과 기업에서 각종 음식물·종이·정원 쓰레기 등과 같은 도시 고형유기폐기물이 1억 톤 이상 배출되고 있다. 이들 대부분은 결국 쓰레기 매립장 소각로에서 태워져 품질이 낮은 퇴비 또는 바이오 가스로 변형되고 있는데, 이 프로젝트는 이 유기폐기물을 친환경 화학물질로 변형하여 지속가능한 원료로 제공함으로써 여러 산업 분야에서 다양한 에너지의 형태로 전환하여 사용될 수 있도록 하고자 한다. 이는 유기폐기물로 인한 환경오염을 부분적으로 해결하고 환경친화적인 방법으로 순환바이오 경제로의 전환을 도모하는 데 그 목적을 둔다.

동 프로젝트에 다양한 유럽 산학연 기관이 참여하여 도시고형폐기물에서 추출한 유기 화합물을 통해 젖산, 숙신산 및 바이오 에탄올과 같은 중간 화학물질을 생성하는 기술개발을 진행하고 있다. 이 유기화학적 에너지원은 광택제, 포장재 및 단열 폼에 사용되는 폴리우레탄, 세제, 접착제 및 폴리올과 같은 많은 가정 및 산업 제품의 주요 성분으로 변형될 수 있으며, 현재 시장 규모는 1천억 유로 이상으로 추정되고 있어 많은 주목을 받고 있다.

PERCAL 프로젝트는 혁신적인 발효 및 정제 공정을 사용하여 기존 사용 제품과 동일한 순도, 품질 및 수율로 제조된 바이오 제품으로 출시하고자 하며 화학 산업을 위한 대체 원료 및 지속가능한 천연원료로의 사용도 연구개발 중이다. 생산 공정은 IMECAL의 특허를 획득한 PERSEO Bioethanol® 기술을 활용해 도시고형폐기물을 통한 기존 바이오 에탄올 생산을 보완하도록 설계되었으며, 현재 스페인 알쿠디아(Alcúdia)에 있는 PERSEO 바이오 정제소 시범 공장에서 생산되고 있다.

동 프로젝트는 무엇보다도 도시고형폐기물 처리를 통해 많은 가치를 창출하고 있는데, 부가가치성이 높은 바이오제품(바이오 에탄올, 락트산, 숙신산, 바이오 계면 활성제)로 변형하기 위해 다양한 바이오기술을 활용하고 있으며, 이러한 화학물질은 고온접착제, 녹색용매, 폴리에스터-폴리올 코팅 및 내화성 폼 등 많은 상업적 제품을 생산하는데 사용된다.

PERCAL 프로젝트 연구진은 이러한 기술을 성공적으로 테스트하여 소량의 중간체 화학 물질을 생산하였으며 현재는 상용 가능성을 평가하는 단계에 이르렀다고 보고하였다. 또한, 연구진은 다양한 유기물의 발효를 극대화하기 위해 새로운 효소 칵테일(cocktails of enzymes)을 개발하는 등 여러 혁신적 방안을 강구하고 있으며 추출된 화학 물질의 수율과 순도를 높이고 발효된 부산물의 추출을 향상시키는 기술도 함께 개발 중이다.이 프로젝트는 EU와 바이오 기반 산업연합이 공동 지원하며 총 프로젝트 비용의 약 74%인 250만 유로를 EU로부터 지원받고 있다. 메인 코디네이터인 스페인을 비롯하여 독일, 그리스, 벨기에, 오스트리아, 아일랜드, 터키, 영국 및 네덜란드 연구진이 참여 하며 2020년 6월 종료된다.

출처 : https://ec.europa.eu/research/infocentre/article_en.cfm?&artid=51885&caller=other

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