[가스신문 = 강동수 일본특파원] 일본 오사카가스는 지난달 22일 하수 오물 및 젖산 유래 바이오가스에서 e-methane(e-메탄)을 제조하는 ‘바이오 메타네이션’ 시험 장치를 최초 공개했다. 고베에서 개최된 맥주 이벤트의 사용이 끝난 바이오 플라스틱 컵(폴리젖산)을 독자 기술로 젖산에 융해해 e-메탄 제조에 이용하는 처리도 실행한다.

바이오 메타네이션은 수소와 CO₂에서 메탄을 합성하는 메타네이션 기술 중 하나이다. 하수 오물과 음식물 쓰레기 등 유기 폐기물을 메탄균이라 불리는 미생물로 분해해 메탄 60%, CO₂ 40%의 바이오가스를 만들고 이 안의 CO₂와 수소를 메탄균으로 반응시켜 e-메탄을 만든다.

오사카 가스는 국토교통성의 하수도 응용 연구에 채택되어 2022년도부터 교토 대학, NJS(구 일본 상하수도 설계), 오사카시와 바이오 메타네이션의 필드 시험을 하고 있다.

구체적으로는 에비에 하수처리장 내에 부피 약 2㎥(하수처리장에 실제로 설치돼 있는 발효 장치의 약 2000분의 1)의 소형 시험장치를 설치해 1일에 약 1.5~2.5㎡의 수소와 약 100ℓ의 하수 오물을 투입해 하루 약 0.5~1㎥(일반 가정 약 1세대분)의 e-메탄을 제조하면서 장치의 안정성 등을 검증하고 있다.

이날은 장치 옆에 설치한 가스레인지에서 제조한 e-메탄이 푸르게 타는 모습도 공개했다.

2023년도부터는 시험 장치에 젖산을 투입하는 실증도 개시했다. 젖산은 메탄균에 의해 하수 오물과 같은 바이오가스가 되고 이 CO₂와 수소로부터 e-메탄을 만들어 낼 수 있다. 같은 장치에 1일에 약 4㎏의 젖산을 투입하면 e-메탄 발생량이 약 1.53㎥로 투입 전의 약 3배로 증가하는 것을 확인할 수 있었다고 한다.

오사카가스는 바이오프라컵을 100도 이상의 열로 몇 시간을 들여 젖산에 융해하는 기술을 갖고 있다. 사용이 끝난 바이오프라컵을 세척하지 않고 융해할 수 있는 세계 유일의 기술인데 이 기술을 바이오 메타네이션에 활용한다.

에너지 기술 연구소의 아키모토 신야 주임 연구원은 “젖산의 투입에 의해 하나의 메탄 발효조로 제조할 수 있는 양을 3배로 늘릴 수 있는 것을 실증할 수 있어, 매우 큰 성과다”라고 이야기했다.

오사카가스는 바이오 메타네이션 기술을 단계적으로 규모를 키워 2030년경 하수 처리장에서의 실용화나 e-메탄을 도시가스에 도입하는 것 등을 시야에 넣고 검토를 진행하고 있다.