환경과 새로운 에너지원을 위해 싸우는 우크라이나 과학자들

예외 없이 모두가 환경 보호와 에너지 절약의 필요성을 큰 소리로 외칩니다. 현안 논의에 막대한 예산이 투입되고, 국가 비용으로 회원들을 파견하여 외국 동료들의 경험을 채택하도록 하는 다양한 단체들이 설립됩니다(대체로 성과는 없습니다). 다양한 포럼, 원탁 회의, 컨퍼런스가 개최되는 가운데, 우크라이나 과학자들은 에너지, 환경, 경제 문제에 대한 해결책을 개발하고 있습니다.

에너지 기술 연구소(Institute of Energy Technologies)의 개발 사례는 이미 생산 단계에 있습니다. 트리폴스카야 화력발전소(Tripolskaya TPP)는 300MW 용량의 보일러에 특수 버너를 시험했습니다. 이 특수 개발 버너는 무연탄 연소에 사용되는 천연가스 소비량을 5배 절감합니다.

우크라이나 과학자들의 또 다른 발명품은 공동 보일러용 상인방으로, 이를 통해 값비싼 가스를 저렴한 갈탄으로 대체할 수 있습니다. 최근 개발된 제품 중 하나는 도네츠크 야금 공장에 필수적인 순환 유동층 보일러입니다. 이 공장은 석탄 채굴, 농축, 금속 제련을 전문으로 하는 에네르고(Energo)의 소유입니다. 석탄 농축 폐기물인 케이크를 야금 생산에 활용하기로 결정했습니다. 이 보일러를 통해 잉여 열에너지를 전기 에너지로 변환할 계획이며, 이를 통해 회사는 에너지 시장에 진출할 수 있을 것입니다. 이 프로젝트는 석탄 기술 연구소(Institute of Coal Technologies) 전문가들과 에네르고마쉬프로크트(Energomashproekt) 연구소 설계국이 공동으로 개발했습니다.

무엇보다도, 이러한 보일러는 에너지 자원 비용을 크게 절감할 뿐만 아니라 석탄 산업에서 발생하는 폐기물인 슬러지와 케이크를 효과적으로 활용할 수 있도록 해줍니다. 오랜 석탄 채굴 역사 동안 수백만 톤의 석탄 폐기물이 축적되어 넓은 면적을 차지하고 토양을 오염시키는 등 심각한 환경 문제를 야기해 왔습니다. 석탄 폐기물의 축적은 이미 심각한 환경 문제로 대두되었습니다. 새로운 기술의 도움으로 폐기물은 거의 재와 같은 상태로 소각되어 농업용이나 건축 자재 생산에 사용될 수 있습니다. 또한, 기존 석탄 농축 기술은 연소 과정에서 탄소를 완전히 사용하지 못해 폐기물에 많은 미사용 연료가 남아 있었는데, 이제 새로운 순환 유동층 보일러를 통해 이 연료를 연소하여 전기 및 열 에너지를 얻을 수 있습니다.

우크라이나 국립과학원 가스연구소는 폐기물의 합리적 활용과 저렴한 에너지 확보 문제에도 관심을 두고 있습니다. 키예프 인근 보르트니치에는 키예프의 폐수를 정화하는 공학 구조물, 통신, 장비 등을 갖춘 폭기 시설이 있습니다. 이 시설은 생활 폐기물뿐만 아니라 산업 시설에서 발생하는 액상 폐기물도 정화합니다. 이러한 산업 액상 폐기물은 폭기장에 축적되어 발효를 시작하면서 이산화탄소와 메탄의 혼합물인 생물학적 가스를 생성합니다.

메탄은 환경에 매우 위험합니다. 일본에서 채택된 교토 의정서는 각국이 메탄을 연소시켜 오존층에 큰 피해를 주지 않는 이산화탄소로 전환하도록 의무화하고 있습니다. 이전에는 메탄을 대규모 플레어를 통해 연소시켰습니다. 하지만 우크라이나처럼 에너지 자립 국가에게는 이러한 과정이 매우 낭비적입니다. 가스 연구소의 과학자들은 바이오가스를 연료로 사용하여 열과 전기 에너지를 얻을 수 있다는 결론에 도달했습니다. 과학자들은 폭기장 전체에 전기와 열을 공급하는 소형 실험용 발전소를 개발했습니다.

메탄은 액체 폐기물을 태울 때뿐만 아니라, 음식물 쓰레기가 수십 년 동안 썩어가는 도시 매립지에서도 풍부하게 생성됩니다. 이 연구소의 개발 중 하나는 쓰레기 더미에서 직접 전기와 난방용 가스를 추출하는 것입니다. 쓰레기 더미에 구멍을 뚫고, 거기서 나온 메탄은 디젤 발전기와 유사한 특수 설비로 유입됩니다. 이 모든 것이 쓰레기 더미를 열과 에너지원으로 전환합니다.

과학자들이 발명한 가장 귀중한 발명품은 아마도 의료 폐기물을 처리하는 장치일 것입니다. 이 장치는 플라스틱, 유독성 폐기물, 살충제 등 환경뿐만 아니라 인체에도 유해한 모든 유해 물질을 활용할 수 있도록 합니다. 이 장치는 크기가 작고 이동이 간편하며, 이러한 장치를 도입하면 각 거주지 근처에 쌓이는 엄청난 양의 쓰레기를 정화하는 데 도움이 될 것입니다. 쓰레기는 수년간 그 자리에 그대로 남아 있으며, 살충제 매립지가 있는데, 시간이 지남에 따라 비에 씻겨 내려가 지하로 스며들어 지하수를 오염시킵니다. 이러한 폐기물은 여러 유해 물질이 방출되기 때문에 일반적인 소각 방식으로는 처리할 수 없으며, 이 경우 처리만 하면 됩니다. 이러한 장치는 리투아니아와 중국에서 제작되어 즐겁게 이용되고 있습니다. 아마도 시간이 지나면서 우리나라에도 이러한 기술이 도입되어 쌓인 쓰레기와 유독성 폐기물을 제거하는 데 도움이 될 것입니다.

한 전시회에서 물리화학 연구소 전문가들은 온실 효과를 유발하는 내연기관의 배기가스를 중화하는 촉매를 선보였습니다. 또한, 과학의 성과를 실질적으로 활용하는 연구소에는 국영 기업이 설립되었습니다. 그중에서도 부틸 고무(챔버, 격막 등)를 가공하는 기업이 눈에 띕니다. 이 과정에서 폐고무와 고무 산업 기업의 폐기물은 부식 방지, 방수, 건축 자재 밀봉, 도로 건설 및 교량 건설에 널리 사용되는 부틸 재생재로 전환됩니다.

이 모든 것은 우크라이나 과학자들의 과학적 발전의 극히 일부에 불과하며, 안타깝게도 널리 활용되지는 못했습니다. 혁신에는 상당한 비용이 소요되지만, 사회와 지구 전체에 미치는 혜택은 그 어떤 돈과도 비교할 수 없습니다.