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쉽게 이해하는 화학용어 4 #폴리머와 #모노머
[생활 속 원소 이야기 5] 탄소와 수소의 조합으로 이뤄진 플라스틱
폐플라스틱에서 새로운 자원으로, 재생 플라스틱의 미래!
플라스틱 생산부터 재활용까지! 차세대 촉매 기술의 모든 것!
쉽게 이해하는 화학용어 1 #열분해기술
화학용어는 자주 접하지 않기 때문에 어렵고 이해하기 어렵게만 느껴지는데요. 뉴스 등을 통해 생활 속에서 자주 접하게 되는 화학용어들을 한화솔루션에서 좀 더 쉽게 알려드리기 위해 화학용어를 알려드리는 코너를 마련했습니다.
첫 번째로 준비한 용어는 ‘열분해기술’입니다. 열분해기술은 최근 플라스틱 폐기물 증가에 따라 친환경적인 처리 방법으로 자주 언급되는 단어입니다. 환경부에 따르면 현재 우리나라 폐플라스틱 재활용 비율은 54%라고 하는데요. 열분해기술을 통해 플라스틱 폐기물 재활용 비율을 높일 수 있다고 하니, 어떤 기술인지 알아보도록 하겠습니다.
외부에서열을 가하면 물질의 온도가 올라가게 되는데, 이 과정에서 원자간의 결합 에너지보다 큰 열에너지를 얻게 됩니다. 활성화된 분자는 약한 결합은 끊어지고 각종 성분으로 분해되게 되는데, 이를 열적 전환(thermal conversion)이라 합니다.
‘열분해(Pyrolysis)’는 열적 전환 중 한가지 방식으로, 산소가 없는 상태에서 유기성 고분자를 열적으로 분해하여 액상 및 고상의 유도체와 가스상의 연료 등을 생산하는 방법입니다.
#친환경 소각 기술의 등장
열분해 소각 기술은 1960년대 초 미국에서 대기정화법(The Clean Air Act)이 발효되면서 기존 대기오염 발생 문제를 소각공정자체에서 최소화하기 위해 사용되기 시작했습니다. 폐기물을 투입-건조-건류 및 열분해 소각공정을 거치는 1차 열분해와 이 때 발생된 열분해 건류가스를 완전 소각시키는 2차 연소로 구분돼 있습니다.
열분해는 처음 열을 가할 때 별도의 에너지를 사용하는 것 외에는 오염물질이 나오지 않으며 잔류 소각재가 거의 발생하지 않아 친환경 소각 기술로 평가받고 있습니다.
열분해를 이용한 폐플라스틱 유화기술은 오일쇼크가 있었던 1970년 대 초 폐기물을 통해 에너지를 회수하기 위한 목적으로 연구가 시작됐습니다. 최근 유가가 상승하면서 폐플라스틱의 유화기술에 더욱 관심이 높아졌습니다.
열분해유화기술은 폐플라스틱, 폐타이어, 폐비닐, 폐유, 폐고무 등 고문자 폐기물을 무산소 조건 하에 외부에서 열을 가하는 열분해 반응을 통해 액체연료로 변환시키는 방법입니다. 열분해과정에서 다이옥신과 같은 유해물질이 발생하지 않고 폐기물이 발생하지 않아 친환경적이며 경제적인 재활용 기술이라 할 수 있습니다.
이산화탄소 배출 없는 #열분해 수소생산
지난 2019년 독일 마드리드 폴리텍 대학에서 천연가스를 고온으로 가열하는 열분해 기술을 이용해 수소를 처음 생산했는데요. 부산물로 고체 형태의 탄소만을 배출해 환경오염이 없고, 배출된 탄소는 전기자동차 배터리 제조 등에 이용이 가능해 친환경 수소생산 기술로 주목받았습니다.
국내에서도 폐플라스틱을 열분해해서 가스를 생산하고, 열분해 가스를 수소로 개질하는 기술을 개발하고 있습니다.
열분해기술은 이렇게 주로 폐기물을 분해하여 오일이나 수소 등의 원료로 다시 재활용하는 기술로, 환경오염은 물론 천연자원고갈에 대응할 수 있는 친환경 기술이라고 할 수 있습니다. 앞으로 열분해기술이 우리 생활에 어떤 영향을 미칠지 관심있게 지켜봐주세요.
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