유럽의 도시들이 배출하는 막대한 양의 CO₂를 활용할 방안에 대한 필요성 증가
- 유럽의 도시들은 대기 중으로 막대한 양의 온실가스를 배출하는데, 특히 폐기물 소각과 하수 처리라는 두 사안은 공중보건과 도시 생활에 필수적이나 완전히 제거하기 어려운 배출을 동반하는 점이 문제로 꼽힘
연구자들, 프로젝트를 통해 배출된 CO₂를 활용할 기술 개발에 착수
- EU 지원 WaterProof 프로젝트 연구자들은 도시가 배출하는 CO₂를 포집해 개미산(formic acid)*으로 전환하는 기술을 개발 중이며, 이 기술을 통해 폐기물 소각장이나 하수 처리에서 발생하는 탄소 배출이 주방 세정제나 신발의 가죽으로까지 활용될 수 있음
* 다양한 산업에서 활용되는 간단하면서도 매우 유용한 화학물질
- 해당 기술의 핵심은 재생에너지를 이용해 CO₂를 개미산으로 바꾸는 전기화학 공정으로, 전류가 특수 반응 셀에서 CO₂를 개미산으로 환원시키며, 이 과정은 재생에너지를 사용하고 폐기물에서 나온 탄소를 활용하기 때문에 화석 원료 의존도를 줄임
- 또한 추가적인 이점으로는 전기화학 셀에서는 두 가지 반응이 동시에 일어나는 점을 꼽았는데, 연구진은 개미산 생산과 함께 과산화수소 등 물질을 생성하는 반응도 연구 중이고 이러한 물질들은 의약품이나 농약 잔류물 같은 하수 속 난분해성 오염물질을 분해하는 데 도움이 될 수 있으나 아직은 초기 단계라 현재 실증 시스템에는 포함되지 않음
- 이 연구의 잠재력은 탄소 재활용을 넘어서며, 연구진은 개미산을 활용해 폐기물에서 금속을 용해·분리하는 등 유용한 물질을 회수하는 방법도 개발 중임
기술은 유망하지만, 아직 여러 과제가 남았다는 평가
- 폐기물 속 자원 회수의 경우, 금이 아닌 다른 금속은 비용 대비 수익이 낮아 경제성이 미미하다는 점이 여전히 문제로 지적됨
- 또한 회수 시 얼마나 공공 지원을 할 것인지, 그리고 시장 논리보다 전략적 가치가 우선시될 수 있는지에 대한 논의가 필요함
- 더불어 연구진은 대규모 적용을 위해 여러 개의 전기화학 셀을 결합한 대형 파일럿 시스템을 개발 중으로, 성공 시 상업적 규모로 확장할 수 있는 기반이 마련되는데 이러한 시스템을 도시 인프라에 통합하여 도시를 배출원이 아닌 순환 화학 생산의 중심지로 바꾸는 것이 목표
EU는 순환 경제를 목표로 함
- “폐기물을 자원으로” 전환하는 접근은 유럽 전역에서 확산되고 있고, 2026년 도입 예정인 새로운 EU 규정은 재활용 소재의 활용을 확대하는 것을 지향함
- 이러한 정책이 성공한다면 WaterProof와 같은 순환 모델이 일상화되며, 2030년까지 순환 생산 분야에서 세계를 선도하려는 유럽의 목표를 뒷받침할 수 있음
WaterProof 프로젝트
- 기간 : 2022.06∼2026.05
- 예산 : 약 921 990 유로 (EU 약 921 990 유로 지원)
- 총괄 : AVANTIUM CHEMICALS BV (네덜란드)
