농업 부산물을 바이오차로 전환하는 연구

물고기 뼈, 굴껍데기, 짚, 커피 껍질과 같은 농업 폐기물로 과학자들이 수질 환경 처리에 응용되는 바이오차를 만들고 있다.

Vo Thanh Cong 박사는 ‘농축산 폐기물을 활용한 바이오차 생산 공정’ 세미나에서 발표했다.

 

농업 폐기물에 "새 생명" 부여

 

호치민시 공업대학교 화학기술학과 과학자들이 최근 "농업-축산 폐기물에서 바이오차 생산 공정"을 완성하였다.

 

호치민시 공업대학교 화학기술학과 강사인Vo Thanh Cong 박사는 매년 농업 생산이 재배, 축산, 수산물, 임업 등에서 나오는 많은 양의 농업 폐기물을 발생시킨다고 밝혔다. 이러한 농업 폐기물 자원을 효과적으로 활용하는 것은 지속 가능한 농업을 유지하고 농업 경제의 효율성을 높이는 데 매우 중요한 역할을 한다.

 

오랫동안 바이오차는 수많은 유용한 적용성으로 인해 농업에서 "검은 금"으로 비유되어 왔다. 이는 바이오매스의 혐기성 열분해를 통해 얻은 탄소가 풍부한 고체 광물로, 예를 들어 농업 부산물이다. 열분해 온도와 바이오매스 유형에 따라 얻어진 제품은 다른 구성과 특성을 가진다.

 

이 종류의 숯은 사탕수수 찌꺼기, 왕겨, 톱밥, 과일 껍질, 짚, 커피 껍질 등과 같은 바이오매스 원료에서 생산될 수 있으며, 환경 처리제, 생물 비료 생산, 토양 개선, 촉매제, 흡착제 등 다양한 분야에 응용된다.

 

"바이오차 생산을 위한 기술 응용은 농부들이 투입 비용을 줄이고 농업-축산 폐기물에 '새 생명'을 부여할 뿐만 아니라, 전 세계적인 '녹색'과 '청정' 농업 트렌드에 발맞추기 위한 선택 중 하나이다"라고 Cong 박사는 말했다.

 

연구팀에 따르면 농업 폐기물(짚, 왕겨, 커피 껍질 등)을 혐기성 소각한 후 얻은 제품은 토양에서 CO2 가스를 격리하고 보존할 수 있는 바이오차 샘플이며, 동시에 다공성 특성 토양이 물, 영양소를 유지하고 유익한 박테리아를 보호하는 데 도움을 준다.

 

또한, 바이오차는 축산 농장의 생물학적 매트로 사용하기 위해 미생물 제제와 함께 사용할 수 있는 탈취 및 소독 효과가 있다. 오렌지 껍질 폐기물에서 혐기성 열분해 과정을 통해 얻은 제품은 바이오디젤 제품 합성 반응의 촉매제로 사용되는 금속 화합물도 포함하고 있다.

 

축산 폐기물(소 뼈, 물고기 뼈, 굴껍데기 등)의 경우 검은색이고 냄새가 없으며 많은 유기 작용기와 탄소를 포함하는 광물 형태의 구조를 가진다. 이 샘플의 표면은 서로 겹쳐진 평평한 입자로 구조를 보이며, 평균 입자 크기는 10μm이고, 평평한 입자 사이에는 모세관 홈이 있으며, 평평한 입자는 비교적 균일하고, 많은 깊은 공극이 섞여 있어 비표 면적을 증가시킨다. 따라서 화학적 흡착에 응용될 수 있다.

 

특히, 제품은 메틸렌 블루와 과망간산칼륨을 상당히 탈색시키는 능력이 있다. 따라서, 뼈 숯은 폐수에 함유된 색소나 중금속을 처리하는 흡착제로 사용하기에 적합하다.

 

순환 농업의 기초

 

"농업-축산 폐기물에서 바이오차 생산 공정을 완료하는 것은 폐쇄형 순환 고리를 만들어 자원을 절약적이고 효율적으로 사용하는 데 도움이 되며, 특히 환경 오염을 유발하는 폐기물을 줄이고 생태계와 인간의 건강을 보호한다.

 

순환 농업이 성공하려면 과학 기술의 도움이 필요하다. 현재 연구팀은 순환 농업, 유기농업 발전 방식을 다양화하기 위해 다양한 폐기물 자원에서 바이오차를 생산하는 계획을 연구하고 있다"고 Cong 박사는 공유했다.

 

분해될 때, 바이오차는 토양에 공급되는 유기 비료량을 생성하고, 탈취 및 소독 효과도 있다. 바이오차를 다른 미생물 제제와 함께 사용하면, 축산업에 사용되는 생물학적 매트를 만들 수 있다.

 

바이오차는 미생물 시스템과 연결이 되어 있다. 따라서 유익한 미생물이 활성화 되도록 되도록 바이오차를 토양에 공급하면 유익 미생물이 증가하여 작물이 쉽게 영양 성분을 흡수할 수 있다. 또한, 바이오차는 현재 이산화탄소 배출량 감소 생산 맥락에서 특히 매력적이며, 탄소 크레딧 가치를 생성할 수 있다.

 

Cong 박사에 따르면 순환 농업이 성공하려면 과학 기술 발전이 필요하며, 농업을 전문화해야만 농업 생산에서 에너지 흐름과 물질 흐름을 지속적으로 창출할 수 있다.

 

바이오차 생산 기술을 마스터함으로써, 현재 연구팀은 유기농업 생산, 디젤 오일 생산 및 산업 규모의 환경 처리 분야의 기업들에게 기술을 이전할 준비가 되어 있으며, 프로젝트 모델을 확장하기 위한 홍보 활동도 진행하고 있다.

 

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