이탈리아의 바이오가스 및 바이오디젤 프로젝트

현재 이탈리아는 자동차 등 연료첨가물로 사용하는 농업생산물에서 얻은 바이오디젤과 바이오에탄올, 삼림벌채 등에서 나오는 목재 바이오매스 및 소나 돼지 등의 가축분뇨에서 나오는 바이오가스 등에 관하여 연구개발을 실시하고 있다. “2008년도 예산법”에 의해 추진되는 농축산업활동에서 생산된 바이오가스를 이용한 전력, 열생산시설의 설치도 증가 추세에 있으며, 바이오가스 설비를 제조하는 기업도 점점 증가하고 있다.

이탈리아 북부, 오스트리아와 국경 부근의 볼차노(Bolzano)시에 바이오가스 플랜트를 기획, 제조하고 있는 슈멕(Schmack Biogas Srl)사는 이탈리아 중북동부 본데노(Bondeno)시의 농업기업과 Envergy Renew사를 위해 4.5MW 규모의 이탈리아 최대 바이오가스 시설 설치 프로젝트를 진행하고 있다. 이 시설은 연간 전력생산량 3,200만 kWh(약 8,000가구의 전력요구를 처리할 수 있는 전력량)를 생산하여 종래의 바이오가스 발전설비보다 10% 높은 45%의 에너지 고효율을 실현한 혁신적인 바이오가스 생산설비이다. 본 설비의 혁신성은 모터의 배기가스를 이용한 유기랭킨사이클(ORC, Organic Rankine Cycle) 기술을 적용하고 있으며, 건조물질이 많이 포함되어 있는 농업 바이오매스를 처리할 수 있는 혐기성소화(Anaerobic Digestion) 프로세스를 이용하고 있다. 슈멕사는 2007년 11월 농업기업 2개 회사(Maccarese사와 Cirio Agricola사)를 위해 625kW 바이오가스 발전설비 2기를 설치하여 젖소의 분뇨로 바이오가스 전력을 생산한다.

또한 MEG(Marcopolo Environmental Group)사는 25년 전부터 가축분뇨를 이용한 바이오가스 설비를 설계 제조하고 있다. 이 회사는 독자 개발한 MESBG-EC(Marcopolo Ecotone System Biogas Cogeneration)라는 바이오가스 발전설비를 36기 설치하였으며, 10기가 현재 건설 중이다. 이 프로세스는 배출폐쇄장치가 갖추어져 있는 복잡한 가스 포획 메커니즘을 기초로 하고 있으며, 바이오가스는 물리화학적 프로세스를 통한 정화시스템으로 폐수와 가스상물질이 정화된다. 정화된 바이오가스는 평균 약 40%의 에너지 효율을 획득할 수 있는 8행정 특수흡열모터를 통해 생산된다.

자동차 연료로 사용할 수 있는 바이오디젤 생산을 위한 마이크로 수초 재배가 미국과 유럽에서 주목을 받고 있다(GTB2008010763). 이탈리아 피렌체 대학의 농업바이오테크놀로지부가 광합성에 의한 바이오디젤 생산에 적합한 마이크로 수초(해초)에 관한 연구를 실시하였다. 연구결과에 의하면, 유효 재배일수를 250일로 하였을 경우 연간 1헥타르당 20톤의 기름을 생산할 수 있었다.

해초재배는 오수처리, 온실효과가스 배출저감, 신에너지 생산을 가능하게 하는 큰 잠재력을 가지고 있지만, 아직 실용화 단계에는 이르지 못하고 있다. 이탈리아 탄화수소업계의 대기업인 ENI는 해초로부터의 바이오연료 생산 연구에 투자하기로 발표하였다. ENI는 신에너지 및 대체에너지 연구를 위해 2007년부터 2010년까지 3억5,000만 유로(552,982백만원, 2008년 4월 24일 기준)의 예산을 설정하였으며, 우선되는 신에너지 연구는 바이오에너지 및 태양광에너지 등으로, 해초에너지 연구와 같은 프론티어 연구도 실시될 계획이다. 또한 단시간에 상당히 빠르게 성장할 수 있는 해초의 존재성과 특수한 해수 풀(pool)을 이용한 해초재배에 큰 관심을 보이고 있다.

바이오가스 및 바이오디젤의 실용화를 위해서는 생산에 이용되는 원료물질의 선별과 물질 혼합을 최적화하여 생산설비의 효율성을 높이고, 원료공급, 생산설비 제작 등 설비투자에 소요되는 비용과 생산된 에너지와의 경제성 비교를 통해 일정 비율 이상의 수익성이 확보되는 것이 중요하다. 그리고 발전설비의 제반기술이 발전되어 양질의 바이오연료가 시장에 공급된다면 장래 신재생에너지로서 큰 역할을 할 것으로 기대된다(작성자의 의견).


KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2008-04-24