매립지 메탄의 매력적인 특성과 효율

매립지 메탄의 특성

메탄은 강력한 분자다. 100년 동안 메탄의 온실가스 효과는 이산화탄소 효과의 34배에 달한다. 매립지는 메탄이 가장 많이 배출되는 원천으로 세계 총량의 12퍼센트를 배출하는데, 이는 8억 톤의 이산화탄소가 야기하는 온실효과에 해당하는 양이다. 그러나 메탄 역시 연료다. 매립지 메탄은 공기 중으로 흘러 들어가거나 폐기물로 흩어지지 않고 전기나 열을 발생시키는 꽤 깨끗한 에너지원으로 활용될 수 있다. 기후 이점은 두 가지다. 매립지 배출을 방지하고 석탄, 석유 또는 천연가스를 대체한다.

 

세계의 도시들은 매년 14억 톤의 고체 폐기물을 생성한다. 이는 2025년까지 총 24억 톤에 이를 것이다. 전 세계적으로 적어도 3억7500만 톤의 고체 폐기물을 쓰레기 매립지로 보낸다. 그 결과는 더 지속 가능한 폐기물 전환 방식인 감축, 재사용, 재활용 및 복원 등에 쓰이는 양에 훨씬 못 미친다. 그럼에도 잘 설계된 위생 매립지에 쓰레기를 보내는 것은 오염물이 새고, 물을 오염시키고, 건강을 해치는 개방형 쓰레기장에 버리는 것보다 훨씬 낫다. 이는 20세기까지 대부분의 지역에서 그랬듯이, 저소득 국가들에서 여전히 이뤄지는 보편적인 접근법이다.

 

쓰레기 매립지 내용물은 주로 음식물 찌꺼기, 잘린 가지, 버려진 나무, 폐지 등으로 대부분 유기물이다. 처음에는 호기성 박테리아가 이 물질들을 분해하지만, 쓰레기의 층이 압축되어 덮이고 산소는 고갈된다. 산소가 없으면 혐기성 박테리아가 그 자리를 채우고, 분해 시 극소량의 다른 가스와 함께 이산화탄소와 메탄가스가 거의 같은 비율로 혼합된 바이오가스가 만들어진다. 이산화탄소는 자연 순환의 일부분이다. 하지만 메탄은 인공적으로 생성되는데, 이는 유기 폐기물이 위생 매립지에 버려져 생성되기 때문이다. 원래 그래서는 안 된다. 종이는 재활용되어야 하고, 음식 찌꺼기는 퇴비로 사용되거나 메탄 소화조를 통과해야 한다. 이들 폐기물은 파묻히지 않을 대 실질적인 가치를 창출할 수 있다. 하지만 매립지에 쌓이는 한, 우리는 매립지에서 나오는 메탄을 관리해야 한다. 당장 매립을 중단한다 해도 기존 매립지들은 앞으로 수십 년 동안 계속 오염될 것이다.

 

바이오가스 관리 기술은 비교적 간단하다. 천공된 튜브를 분산하여 매립지 깊은 곳까지 내려보낸 뒤 가스를 채집하고, 이를 중앙포집소로 이동시킨 뒤 그곳에서 배출하거나 연소시킨다. 더 좋은 방법은 압축 및 정화하여 발전기, 쓰레기 트럭 또는 천연가스 공급 장치의 연료로 사용하는 것이다. 매립지에서 배출되는 기체로 전기를 생산하는 것에 단점이 없지는 않다. 연소 과정에서 나오는 오염물질은 지역의 대기 질을 떨어뜨린다. 이는 스모그로 곤란을 겪는 도시에 큰 골칫거리를 안겨준다. 그럼에도 이 방법은 화석연료를 사용하는 것보다 더 낫고, 냄새와 폭발이나 화재의 위험을 줄여준다는 추가적인 이점이 있다.

 

매립지 메탄의 효율성

메탄 생산량은 매립지에 따라 다르며, 포집되는 양도 다르다. 매립지가 더욱 폐쇄적일수록 포집은 더욱더 쉽고 효과적일 수 있다. 미국 쓰레기 매립지 연구에 따르면, 폐쇄된 매립지의 메탄 포집은 폐기물을 적극적으로 수용하는 매립지보다 17퍼센트 더 효율적이지만, 개방형 매립지는 메탄 배출의 90퍼센트 이상을 차지했다. 그래서 추출정은 폐쇄되고 지붕이 닫힌 매립지에 봉인된 기체를 더 철저히 뽑아낼 수 있지만, 가장 주목을 받아야 할 주범은 쓰레기가 계속 쌓이는 매립지다.

 

매립지는 배출의 온상이 될 까닭이 없다. 쓰레기를 줄이고 더 좋은 용도로 활용하려는 종합적인 전략의 일환으로, 매립지는 메탄 회수를 염두에 두고 설계, 관리 및 규제되어야 하며 점점 더 많아져야 한다. 문제에 집중해야 실질적인 결과를 도출할 집중적인 기회를 마련할 수 있다.

 

매립지 메탄의 효과

매립 쓰레기는 식생활이 변하고, 쓰레기가 줄어들고, 재활용과 퇴비가 증가하면서 줄어든다. 폐기물에너지 시설에서 연소될 수 없거나 연소되어서는 안 되는 것이 마지막 수단으로 매립지에 도달할 것이다. 이런 해결책은 하룻밤 사이에 전 세계적으로 채택되진 않을 것이므로, 우리는 매립지 메탄 포집이 계속 제 역할을 할 것으로 가정한다. 전기 생산을 위한 매립지 메탄의 연소는 2.5기가톤의 이산화탄소에 해당하는 배출량을 감소시킬 수 있다.