플라스틱 을 재질별로 나누거나 라벨을 제거하는 번거로운 작업 없이도 재활용할 수 있는 길이 열렸다.
국내 연구진이 혼합 폐플라스틱을 원료로 되돌리는 세계 최초의 플라즈마 전환 공정을 개발했기 때문이다.
국가과학기술연구회(NST) 산하 한국기계연구원은 3일 한국화학연구원, 한국생산기술연구원, 한국과학기술연구원 등과 함께한 ‘플라즈마 활용 폐유기물 고부가가치 기초원료화 사업단’이 다양한 폐플라스틱을 선별 과정 없이 원료화하는 기술을 개발했다고 밝혔다.
이번 기술은 혼합 플라스틱을 초고온 플라즈마로 분해해 에틸렌과 벤젠으로 전환하는 새로운 개념의 공정이다.
연구팀은 세계 최초로 100% 수소를 사용하는 고온 플라즈마 토치를 개발해 1000~2000℃에서 0.01초 이내 분해에 성공했다.
반응 제어를 통해 생성된 에틸렌의 수율은 70% 이상, 정제 후 순도는 99% 이상으로 확인됐다.
기존 열분해 방식은 450~600℃에서 진행돼 100여 종의 혼합 물질이 생성되고 실제 활용 가능한 화학물질은 20~30%에 불과했다.
반면 이번 플라즈마 공정은 부산물인 왁스와 경질 탄화수소까지 처리해 전체 생성물의 70~80% 이상을 에틸렌과 벤젠으로 전환했다.
특히 왁스도 80% 이상의 선택도로 활용 가능한 원료로 바꿔냈다.
국내 폐플라스틱의 화학적 재활용률은 현재 1% 미만이다.
연구팀은 이번 기술이 상용화되면 재활용률을 획기적으로 높이고 소각 대신 재활용으로 전환함으로써 탄소배출 저감 효과를 가져올 수 있다고 전망했다.
파일럿 운전에서는 생산된 에틸렌의 단가가 기존 원료 가격과 동일한 수준으로 경제성도 입증됐다.
송영훈 사업단장은 “세계 최초로 혼합 폐플라스틱을 원료로 전환하며 경제성을 갖춘 공정을 확보했다”며 “실증과 사업화를 통해 폐기물과 탄소 문제를 동시에 해결할 것”이라고 말했다.
이대훈 질소자원화전략연구단장은 “이번 연구 과정에서 확보한 요소기술은 반도체·디스플레이 공정의 온실가스 처리, 고품질 소재 생산 등으로도 확장 가능성이 크다”고 설명했다.
박세준 ([email protected]) 기사제보
같은 주제 기사 모아보기
IT테크 관련 기사 더 보기
댓글을 남기려면 로그인 해주세요.