플라스틱산업 사출 / 압출 / 금형 /원료

폐플라스틱, 새로운 폐기물에너지화로 주목!

<사진1> 신대현 박사가 고안한 폐플라스틱 유화시설(사진. Eoroko)

<사진2> 최근 폐플라스틱의 리사이클이 중요한 과제로 떠오르고 있다(사진. KISTI 미리안).

폐플라스틱, 원유로 전환하는 시스템 개발!

미국 환경보호국에 따르면, 2012년 미국에서만 약 320만 톤의 플라스틱이 방출되었으며 이 플라스틱 중 오직 9%만이 재활용됐다. 이는 재활용되지 않는 플라스틱의 사용량 증가 때문이며, 그 중 대부분이 폴리스티렌(Polystyrene) 및 폴리프로필렌(Polypropylene)이다. 회수가 덜 된다는 것은 이러한 플라스틱이 매립된다는 뜻으로 결코 분해되지 않으며, 결과적으로 매립지 공간이 우려가 되고 있다.
최근 MIT에서 분리 창업한 PK-Clean사는 재활용되지 않는 플라스틱을 분해해 원유로 전환하는 독성물질 시스템을 개발함으로써 매립지 문제를 해결했다.
PK-Clean사의 원유로 전환하는 독성물질 시스템은 촉매분해라는 공정을 사용해 열과 촉매가 플라스틱을 원유로 분해되어 정유공장에 판매할 수 있도록 도와준다.
이 시스템은 플라스틱 폼, 일회용 식기 등 재활용되지 않는 플라스틱들을 분쇄한 후 섭씨 400도 정도의 반응기에 투입하면 촉매가 플라스틱의 긴 탄소 체인을 분해한다.
이때 발생한 증기가 응축기를 통과하면서 약 70~80%가 원유로 포집되고 나머지 10~20%는 반응기의 열을 유지하는데 사용할 수 있는 탄화수소 기체로 나온다.
PK-Clean사는 재활용 업체인 Rocky Mountain Recycling과 협력하여 Salt Lake City에 첫 상업 설비를 갖추었으며, 이 시스템은 연속적으로 가동되면서 하루에 10톤의 플라스틱을 원유 60배럴로 전환할 뿐만 아니라 독성 배출물도 없다. 이 원유는 배럴 당 35달러로 생산하여 인근 정유 업체에 배럴당 100달러에 판매되어지고 있다.
PK Clean사는 2년 내 원유 정제를 거치지 않고도 재활용품 수거차량에 바로 연료로 주입할 수 있는 더 정제된 연료를 생산할 계획이라고 밝혔다.
최근 오레곤주에서 둥지를 튼 신생기업 아질릭스사는 폐플라스틱에서 원유를 추출하는 시스템을 개발해 최근 상용화를 시작했다.
500만 달러(약 60억 원)로 가격이 책정될 이 시스템은 플라스틱을 기체로 전환한 다음 탄화수소 액체로 압축해 여기서 추출된 액체를 제트기 연료 등으로 이용하고 나머지를 디젤로 전환하는 방식이다.
폐플라스틱 원유는 정유소에서 최종 제품으로 공정 처리가 필요하다. 이 시스템을 이용하면 10파운드(약 4.5kg)의 플라스틱으로 1갤런(약 3.7리터)의 가스를 얻을 수 있다고 회사 측은 설명한다.
밥 슈워츠 아질릭스 최고재무책임자는 “최소 규모 공장에서 하루 4만 파운드(약 18톤)의 플라스틱으로 원유 130배럴을 생산할 수 있으며, 향후 더 큰 모듈을 개발할 계획”이라고 전했다.
회사는 기본 재료가 되는 플라스틱을 수거하는 쓰레기 수거 또는 매립지 회사들이 이 시스템을 소유, 운영하는 것이 가장 적합하다고 보고 있다.
슈워츠 CFO는 “인구가 많은 곳에서 늘 플라스틱 쓰레기가 많이 나온다”며 “쓰레기 운반에 필요한 비용과 탄소 배출을 줄이려면 대도시 근처의 매립지에서 이 시스템을 운영하는 것이 이상적이다”고 설명했다.
이런 이유로 휴스톤 폐기물 수거 회사인 웨이스트 매니지먼트사는 아질릭스사에 대한 투자를 결정했다. 프랑스의 대표적 정유사 토탈(Total)의 벤처캐피탈 자회사인 토탈 에너지 벤처와 클라이너 퍼킨스 코필드&바이어스도 투자에 참여하고 있다.

쓰레기에서 원자재 복구하는 신생 기업도 출현
EPA에 의하면 미국에서 나오는 도시 고형 폐기물은 1960년 연간 8,810만 톤에서 현재 2만 4,300톤으로 3배 이상 증가했다. 이 때문에 각 주정부들은 새로운 규제를 만들어 쓰레기를 줄이는 노력을 하고 있다.
또한 최근 원자재 가격이 오르면서 많은 투자자들과 기업들도 폐기물 재활용 기술에 많은 관심을 기울이고 있다. 일부 전문가들은 이를 두고 ‘쓰레기의 초기 전성기가 왔다’고 묘사하고 있다.
이런 분위기를 타고 쓰레기에서 원자재를 복구하는 신생 기업들의 출현도 두드러지고 있다. 모듈라 카펫 리사이클링은 오래된 카펫에서 상업적으로 이용 가능한 나일론을 추출하는 기술을 개발해 관심을 끌고 있다.
또한 리하이 테크놀로지스는 유통기한을 넘긴 제약품을 처리하는 공장을 고무 재활용 제조 공장으로 전환했으며, 오스타라 뉴트리언트 리커버리 테크놀로지스는 시의 하수 가스에서 인을 사용해 비료를 만들고 있다.
바이언사도 아질릭스사와 함께 플라스틱에서 연료를 생산하는 시스템을 연구 중인 신재생 기업으로 주목을 받고 있다. 액시언 인터네셔널사는 폐플라스틱을 변형해 건물이나 철도자재를 만들고 있다.