미국 석탄발전소 목재 함께 태워 탄소 줄인다

[아시아경제 백우진 기자]미국 석탄발전소가 탄소 배출량을 줄이기 위해 석탄과 함께 목재를 연료로 활용하고 있다.

목재도 연소되면서 탄소를 배출하지만 석탄보다는 배출량이 적다. 또 목재를 태우면 나오는 이산화탄소는 나무가 자라면서 흡수했던 것이기 때문에 목재 연소는 탄소 중립적이다.

인터내셔널뉴욕타임스(INYT)는 5일자에서 미국 환경보호청(EPA)이 현재 가동되는 석탄발전소에 탄소배출량을 줄이라고 요구할 것을 고려하는 가운데 미국의 일부 발전소가 이에 대비해 석탄과 목재를 함께 태우는 기술을 도입하고 있다고 전했다.

EPA는 최근 새 발전소를 대상으로 탄소 배출량을 제한하는 규정을 내놓은 데 이어 기존 발전소의 탄소 배출량에도 제한을 둘 계획이다. EPA는 이 제한과 관련해 미국 11개 도시를 돌며 공청회를 열고 있다.

미네소타파워는 한때 모든 전력을 석탄으로 발전했다. 앞으로는 전력의 3분의 1은 신재생 방식으로 생산하고, 3분의 1은 천연가스를 돌려 생산할 예정이다. 미네소타파워에 따르면 목재를 석탄과 함께 태우면 석탄발전소를 신재생 방식에 가깝게 가동할 수 있다. 이 회사의 전략기획 담당 상무인 앨런 S. 러덱 주니어는 “목재를 함께 태우면 배출가스가 감소할 뿐 아니라 목재가 석탄보다 저렴해서 경제적인 이득도 있다”고 말했다.

석탄발전소는 석탄을 한 종류만 때도록 설계된다. 따라서 연료로 목재를 첨가하는 일이 쉽지는 않다.

석탄발전소는 석탄을 빻아서 가루로 만들어 태운다. 석탄을 빻는 설비는 목재를 처리하지 못한다. 이로 인해 목재 비율을 5%까지 밖에 높이지 못한다.

나무를 색종이 조각 크기로 자른 뒤 보일러에 뚫은 구멍을 통해 바람으로 불어넣는 방법을 활용하면 목재 비율을 높일 수 있다. 설비를 개조하는 비용이 들지만 이렇게 하면 석탄의 15%까지 목재를 대체할 수 있다.

유럽 석탄발전소는 외부 가열실에서 나무로부터 일산화탄소와 수소로 이뤄진 연료가스를 뽑아 보일러에 뿜어주는 방식을 활용한다. 이 방식은 가장 비용이 많이 든다.

에너지 효율을 높이면 탄소 배출량도 줄어든다. 단위 전력을 생산하는 데 투입되는 석탄량이 감소하기 때문이다. 많은 석탄발전소에서 에너지 효율 제고와 탄소 배출 감축을 위해 30~40년 된 구형 증기 터빈을 신형으로 교체했다. 이미 신형 증기 터빈을 갖춘 석탄발전소가 에너지 효율을 끌어올리기 위해 추가로 눈을 돌린 부분이 바로 목재를 연료로 첨가하는 방식이다.

목재는 제지공장, 가구공장, 벌목장에서 나오며 대개 톱밥이나 수프 깡통 크기로 공급된다. 많은 양의 목재를 안정적으로 구하기 어렵다는 점이 석탄발전소의 목재 첨가 연소에 있어서 제약 요인이다.

아메리칸 일릭트릭 파워는 오하이오주의 신재생에너지 기준을 충족하려고 콜럼버스 남쪽 픽웨이 발전소의 목재 사용량을 늘렸다. 2003년에는 가구 공장 톱밥을 태웠고, 2010년에는 버려지는 목재 덩어리를 썼다. 그러나 나무를 안정적으로 구하는 데 어려움을 겪다가 결국 나무를 쓰지 않게 됐다.

백우진 기자 cobalt100@asiae.co.kr