“가축 분뇨가 에너지가 되는 시대”… 美 블룸에너지, 낙농 폐기물 활용해 1MW 전력 생산

캘리포니아서 1MW 연료전지 설치
블룸에너지, 고체산화물 연료전지 선도업체
폐기물 메탄가스 활용해 전력 생산
농장 운영 전력 공급… 잉여 전력 ‘전기차 충전’
탄소중립 관련 ‘바이오가스 연료화’ 관심↑
블룸에너지 “한국 내 폐기물 연료전지 도입 기대”
SK에코플랜트와 바이오가스 회수·전력 공급 사업 추진

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블룸에너지가 미국 캘리포니아 소재 낙농장에 설치한 연료전지 장치

미국 고체산화물 연료전지 제조업체 블룸에너지는 캘리포니아 커맨 소재 ‘바20낙농장(Bar 20 Dairy Farms)’에서 낙농 폐기물(가축 분뇨 등)을 활용해 전력 생산이 가능한 1메가와트(MW)급 연료전지를 설치했다고 24일 밝혔다.

블룸에너지는 세계적인 연료전지 주기기 제작업체다. 지난 2018년 7월 뉴욕증권거래소(NYSE)에 상장했다. 세계에서 가장 앞선 고체산화물 연료전지(SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) 기술을 보유한 업체로 평가받는다. 안정적인 전력 공급이 필요한 애플과 구글, 이베이 등 글로벌 주요 기술업체 데이터센터를 중심으로 전 세계 600여개 사이트에 SOFC를 설치해 총 400MW 규모 전력을 공급하고 있다.

국내에서는 SK에코플랜트와 긴밀한 관계를 이어가고 있다. 지난 2020년 1월 합작법인 블룸SK퓨얼셀(블룸에너지 지분 51%)을 설립하고 그해 10월 경북 구미에 합작법인 제조공장을 준공했다. 현재 세계 최고 수준 SOFC가 해당 공장에서 생산되고 있다. 작년에는 연료전지 및 수전해 설비(SOEC)에 대한 독점 판매권과 미국 내 EPC(설계·조달·시공) 독점 사업권 등에 관한 상업적 협력 계약을 SK에코플랜트와 체결하기도 했다.

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이번 캘리포니아 낙농 폐기물 연료전지 사업은 블룸에너지가 자체 개발한 연료전지와 낙농장을 연계한 첫 번째 바이오가스 프로젝트다. 가축 분뇨를 통해 만들어진 전력은 가스 정화 스키드(gas clean-up skid) 가동을 비롯해 농장 운영 전반에 필요한 에너지로 사용된다. 잉여 전력은 캘리포니아 전역 전기차 충전소로 전달된다고 한다.

블룸에너지는 가축 분뇨에서 발생하는 바이오가스를 포집해 이를 SOFC 연료로 활용해 유기성 폐기물을 재생가능한 전기로 전환하는데 성공했다고 강조했다. 최대 65% 메탄으로 구성된 바이오가스가 대기 중으로 배출되는 대신 연소 없이 전기화학적 반응으로 친환경 전기 생산에 사용되는 원리다.

블룸에너지 관계자는 “해당 기술은 낙농장 뿐 아니라 쓰레기 매립지와 폐수 처리 시설 등 다양한 장소에서 활용될 수 있어 한국에서도 상황에 맞춰 도입 가능할 것으로 보고 있다”고 설명했다.

현재 전 세계적으로 청정 연료인 바이오가스 활용 방안에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 국내 역시 탄소중립 목표 달성을 위해 정부 차원에서 유기성 폐기물을 활용한 에너지 전환 정책을 강력하게 추진하고 있다. 산업통상자원부는 지역사회급 유기성 폐기물 에너지 시스템 도입을 검토하고 있고 환경부도 유기성 폐기물을 통해 생성된 바이오가스 이용을 활성화한다는 계획이다. 오는 2026년부터는 수도권 생활폐기물 직매립이 전면 금지될 예정으로 폐기물을 에너지로 바꾸지 않는 한 쓰레기 처리 대란이 불가피할 것으로 전망된다. 바이오가스 활용 전력 시스템 구축이 대안으로 평가받는 이유다. 이와 관련해 블룸에너지는 SK에코플랜트와 바이오가스 회수를 통해 연료전지를 활용하는 폐기물 에너지화(Waste to Energy) 사업을 추진 중이다.

블룸에너지 관계자는 “메탄은 이산화탄소에 비해 대기 중 수명이 짧은 반면 온실 효과는 강력한 것이 특징”이라며 “이러한 메탄가스를 포집해 친환경 연료로 활용하는 것은 기후변화에 신속하고 효과적으로 대응할 수 있는 방법 중 하나”라고 말했다. 이어 “바이오가스 연료화에 대한 세계적인 주목도가 높은 가운데 이번 캘리포니아 낙농장 프로젝트처럼 환경 친화적인 전력 공급 시스템이 한국에도 적용돼 탄소중립을 가속화하는데 기여할 수 있기를 기대한다”고 덧붙였다.

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