버리는 커피 찌꺼기로 바이오 원유 만들었다

2019.06.05 11:49
이미지 확대하기연구팀이 개발한 경사 하강식 급속 열분해 반응기. 기계연구원 제공.
연구팀이 개발한 경사 하강식 급속 열분해 반응기. 기계연구원 제공.

국내 연구진이 커피를 내리고 남은 커피 찌꺼기를 바이오 원유로 바꾸는 기술을 개발했다. 

 

한국기계연구원은 최연석 환경시스템연구본부 청정연료발전연구실 책임연구원 연구팀이 커피 찌꺼기를 바이오 원유로 바꿀 수 있는 ‘경사 하강식 급속 열분해 반응기’를 개발했다고 5일 밝혔다. 

 

연구팀은 공기가 없는 상태에서 커피 찌꺼기를 약 500도까지 급속히 가열해 수증기처럼 증발시키는 급속 열분해 방식으로 바이오 원유를 얻는 데 성공했다. 

 

바이오 원유는 나무 톱밥이나 풀 같은 바이오매스를 공기가 없는 상태에서 급속 열분해해 증기로 만들고 이를 냉각시켜 만든 액체연료를 말한다. 신재생에너지원으로 주목받고 있지만 톱밥의 가격이 비싸고 반응기 성능이 상용화하기에는 한계가 있는 실정이다. 

 

연구팀이 개발한 반응기는 상단부에서 건조된 커피 찌꺼기가 경사로를 따라 중력에 의해 떨어지면 약 500도로 가열된 모래와 마찰하면서 증기 상태로 바뀐다. 이 증기를 모아 냉각시켜 바이오 원유를 만드는 원리다. 

 

연구팀은 반응기를 경사 하강식 구조로 만들어 커피 찌꺼기가 떨어지면서 가열 매체인 고온의 모래와 더 효율적으로 접촉할 수 있도록 설계했다. 반응과정에서 부산물로 발생한 숯가루를 태워 모래를 가열하는 에너지로 재사용해 폐기물이 발생하지 않도록 했다. 

 

이렇게 만든 바이오 원유는 목재에서 얻는 바이오 원유보다 열량이 뛰어난 것으로 분석됐다. 커피 찌꺼기로 만든 바이오 원유의 발열량은 1kg당 약 6000킬로칼로리에 달했다. 이에 비해 나무로 만든 바이오 원유는 약 4000킬로칼로리 수준이다. 개발된 반응기의 처리 용량은 카페 1000곳에서 하루 동안 발생한 커피 찌꺼기 전량을 바이오 원유로 전환할 수 있는 양이다. 

 

최연석 책임연구원은 “버려지는 커피 찌꺼기를 바이오 원유로 제조해 쓰레기 문제 해결은 물론 신재생에너지 확대에 기여할 것”이라고 말했다. 연구에 활용된 커피 찌꺼기는 전량 스타벅스커피코리아로부터 기부받았다. 

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