[분석] 돼지분뇨, '변'이 아니다···"돈이자 에너지"

[이넷뉴스] 돼지 분뇨가 최근 재생 가능한 에너지원으로 긍정적 평가를 받고 있다. 미국에서는 이미 상용화를 앞둔 큰 실험에 실질적인 성공을 마친 것으로 나타났다. 미국 북부 미주리의 스미스필드 푸드(Smithfield Foods) 시설은 최근 여기서 길러지는 돼지들의 분뇨를 수집해 대규모 에너지로 전환하는데 성공한 것으로 나타났다.

스미스필드 푸드 양돈장에 천연 가스 시설을 설치해 현재 자가발전 에너지원으로 사용하고 있는 것으로 조사됐다. 스미스필드 푸드와 함께 실험을 한 로즐라인 에너지사(Roeslein Alternative Energy)는 미주리주의 거의 모든 스미스필드 푸드 회사 소유 농장에 재생 가능한 천연 가스 기술 설치를 완료함으로써 향후 10년 간의 전력공급 파트너십을 맺기로 발표했다. 

이 두 회사의 재생에너지 합작 회사인 모나크 바이오에너지(Monarch Bioenergy)는 거의 모든 미주리주 돼지 농장에 분뇨 에너지 기술 설치를 완료했다고 밝혔다. 이 새로운 기술은 메탄 배출을 포집해 가정, 차량 및 기업에 전력을 공급하며 탄소를 배출하지 않는 재생 가능한 천연 가스로 전환한다.

이 기술은 무려 10년 동안 돼지 분뇨에서 천연 가스를 만들기 위해 진행되어진 것이다. 스미스필드 재생에너지의 부사장 크레이크 웨스터빅은 “여러 주에 있는 대다수의 돈육 농장에서 이 혁신적인 첨단 기술이 구현될 것"이라며 "바이오에너지 분뇨를 에너지로 전환하는 프로젝트는 환경에 중대한 영향을 미치고 오히려 분료가 대기중에 바로 배출되는 것보다 25배 더 많은 탄소를 제거한다"고 말했다. 

약 1억 5,000만 달러 규모의 프로젝트 건설이 지난 2014년에 시작됐었다. 이후 프로젝트에서 등장한 재생에너지 프로세스는 연간 약 80만데카덤의 비율로 재생 가능한 탄소 음성 천연 가스가 생성되고 있다. 재생 가능 에너지를 생성하는 것 외에도 파트너십은 수백 에이커의 초원에 잔디를 심어 주 전역에 걸쳐 자연 생태 서비스와 야생 동물 서식지를 제공하고 있다. 

이 회사는 또한 재생 가능한 천연 가스 생산을 위한 바이오매스를 만들기 위해 초원 식물을 수확하는 방법도 탐구하고 있다. 메탄 생산 시스템을 구체적으로 본다면 일단 천연 가스로 변환하는 데 도움이 되는 농장 내 처리 시설이 필요하다. 

원료조에 분뇨가 투입되면 악취를 줄이는 탈취과정을 거쳐 혐기성 소화조에서 바이오가스를 생산한다. 바이오가스는 메탄 55~70%, 이산화탄소 25~35% 및 미량의 질소와 황화수소, 천연가스 등으로 구성된다. 이중 황화수소는 부식성이 높기 때문에 이를 제거하는 탈황공정을 거친다. 탈황처리 후 정제과정을 거쳐 메탄의 순도를 높이면 일반 도시가스와 같은 고효율 가스를 얻을 수 있다.

일반적으로 이렇게 생산된 가스는 산업용·가정용 연료로 공급되거나 열병합발전의 연료로 쓰인다. 열병합발전은 끓인 물로 증기터빈을 돌려 전기를 생산하고 이 물로 난방도 하는 것이다. 크레이크 웨스터빅은 "인내와 비전에 대한 헌신으로 우리는 캘리포니아 대기 자원 위원회 및 EPA와 함께 돼지 분뇨의 경로를 탐색하여 돼지 산업에서 가장 낮은 CI(탄소 집약도) 점수를 받았다"라고 말했다.

◇ 환경오염방지에 큰 역할···높은 수입은 '덤'

이어 그는 “우리는 업계의 환경 오염을 개선하고 이에 더해 수입원을 다양화하는 데 앞장서고 있다. 이것은 도전을 기회로 바꾸는 방법에 대한 청사진”이라고 밝혔다. 이 재생에너지원은 미국 전역에 변화를 일으키고 있다. 이 회사는 애리조나, 캘리포니아, 콜로라도, 아이오와, 노스캐롤라이나, 텍사스, 유타 및 버지니아에서 분뇨를 에너지로 전환하는 추가 프로젝트에 착수했다.

모나크 바이오에너지 합작 투자는 수로, 개울, 강 및 침식성이 높은 토지 주변에 전략적으로 위치한 토종 대초원에 3천만 에이커의 땅을 복원하고 있다. 이로 인해 2030년까지 미국 회사 소유 운영에서 탄소 배출을 줄이고 전체 미국 먹이 사슬에서 온실 가스 배출량을 30% 줄일 수 있을 것으로 예상된다. 

축산분뇨, 음식물쓰레기, 유기성슬러지(폐기침전물) 등을 원료로 하는 2세대 바이오연료의 생산이 세계적으로 활기를 띠고 있다. 이와 함께 신재생에너지 공급의무화제도(RPS)의 영향으로 목재부산물 등 산림바이오매스도 크게 늘어나고 있다. 바이오가스를 포함한 2세대 바이오연료는 온실가스 감축과 에너지자립에 기여하면서 폐기물을 재활용할 수 있다는 점에서 큰 기대를 모으고 있다. 

[이넷뉴스=박민호 기자] dducksoi22@enetnews.co.kr