하수도의 폐수로부터 전력을 생산할수있게 됐습니다. 미국 펜실베니아 주립 대학교의 환경 공학자인 브루스 로간씨는 모종의 박테리아로 폐수를 처리해 전력을 생산하는 기법을 개발했다고 발표했습니다. 이 기법은 또한, 폐수를 정화하는 부수적인 효과도 가져올것입니다. 폐수로부터의 전력 생산 기법을 좀더 자세히 소개해 드리겠습니다.
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브루스 로간 씨는, 모종의 박테리아가 폐수를 열심히 먹어치우면서 전기를 만드는 이른바 “미 생물 연료 전지”를 발명했습니다. 현재 하수도 처리장에서 통용되고있는 과정과는 달리, 로간씨의 폐수 처리 과정은 폐수를 정화하는 동시에 전력도 생산할수있습니다. 로간 씨의 과정은 당장으로서는 단지 한컵 정도의 물만을 처리할 수 있습니다. 그러나 로간 씨는 이 기술의 전력 생산 잠재력은 상당하다고 말합니다.
10만 명이 버리는 폐수에서 전력을 완전 생산한다면, 2.3 메가와트의 발전소를 갖되는데 이는 1,500가구에 전력을 공급하기에 충분한 발전량이라고 로간 씨는 말합니다. 로간 씨는, 박테리아가 폐수 내의 유기물질을 먹을 때 전기로 사용될 수 있는 전자들을 뱉어낸다고 설명합니다. 그리고 자신이 발명한 “미생물 연료 전지”는, 결국엔 수명이 다하는 보통의 전지와는 달리, 박테리아에게 폐수를 계속 먹이기만 하면 끊임없이 재충전될 수 있다는 것입니다.
그 박테리아는, 우리가 음식을 먹는것 같이 유기물질을 먹을 것이며 먹은 유기 물질을 이산화탄소로 분해하고, 또한 그 유기 물질에서 방출되는 전자들을 가지게 된다는 것입니다. 박테리아는, 우리가 호흡을 하는 것과 꼭같이, 전형적으로 산소를 이용해 이들 전자들을 이전시킵니다. 박테리아를 그 산소에서 격리시켜 미생물 연료 전지내 전극에서 자라게해주면 박테리아는 실제로 전자들을 전극으로 이전할 수 있다는 것이 로간 씨의 설명입니다.
미생물 연료 전지들은 이미 오래전부터 존재해 온 것입니다. 그러나, 초기의 모델들은 유독 화학 물질을 첨가해야만 전지가 가동될수 있었습니다. 그러나 이러한 화학 물질을 필요로하지 않는 연료 전지들이 마침내 개발되자, 로간씨는 하수도 폐수를 처리할수있는 연료 전지를 고안해낼수도 있을 것이라는 것을 깨달았습니다. 로간씨의 고안물은 연료 전지 분야에서 중요한 진보라고 노스웨스턴 대학교의 연구원, 브루스 리트만씨는 지적합니다.
“ 비록 로간씨와 자신이 모든 기술적인 세부 사항에서 의견을 같이하는 것은 아니지만, 로간씨 정말로 놀라운 일을 하고있는 것으로 생각하다고 리트만씨는 말합니다. 생물 연료 전지를 이용해서 전력을 생산할수있고 그 폐수속에 있는 것을 이용할수있다는 사실은 진정으로 핵심적인 발견이라고 리트만씨는 지적했습니다.
브루스 로간씨가 자신의 발명을 현실적으로 적용할 수 있느냐의 여부는 전력 생산의 경제성에 달려있습니다. 로간 씨는, 지난 2월 자신의 폐수 처리 장치 첫 모델을 발표했습니다. 이제 그는 이 장치를 좀더 값싼 것으로 만들기 위해 가장 값비싼 부품들 몇가지를 제거했습니다. 그중 하나는 박테리아를 산소로부터 격리시켜 박테리아의 전자들이 연료 전지의 회로로 직접 들어가도록 만드는 박막입니다. 이러한 변경으로, 로간 씨의 연료 전지는 값이 60%나 저렴해지고 출력은 6배나 증대됐습니다. 그러나, 노스웨스턴 대학교의 브루스 리트만 연구원은, 로간 씨의 장치가 박막없이는 경제성 있는 전력을 충분히 생산해낼 수 없을 것으로 믿고 있습니다.
“이 장치에서 중대한 것은 모든 전자가 연료 전지로 이동하지 않을 수 없도록 만드는 것인데, 로간 씨는 이를 완전히 해결하지 못하고 있다고 리트만 씨는 지적합니다. 박테리아를 산소와 격리시켜야 하며, 그렇지않으면 박테리아가 그 산소를 직접 이용할 것이고, 그렇게되면 전자들을 연료 전지로 보내지 않을 것이라는 것입니다.
이같은 기술적인 문제들에도 불구하고, 브루스 로간씨는 자신의 이 조그만 장치에 대해 높은 목표를 세우고 있습니다. 그는, 앞으로 그의 기술이 선진국이나 개발 도상국 모두에서 중앙집중 방식의 폐수 처리장을 만드는데 이용될수있을 것으로 기대하고 있습니다.
로간 씨는 세계에는 하수 처리시설을 갖지못한 사람들이 10억명에 이른다면서 따라서, 기본적으로 전력 생산을 통해서 그 값어치를 치룰 폐수 처리장을 만들 수 있다면, 지역 사회들은 그것으로 부터 전력을 얻기 원하기 때문에 이 발전기를 계속 가동시킬 수 있을 것이라고 로간 씨는 설명하고 있습니다. 펜실베니아 주립 대학교의 환경 공학자, 로간 씨는 3년내에 대형 미생물 연료 전지를 만들어낼 계획입니다. 로간 씨는, 전력을 생산하는 페수 처리장이 5년 내지 10년내 가동될 수 도 있을 것이라고 말하고 있습니다.