마이크로파는 폐플래스틱 CR(Chemical Recycle) 응용이 본격화될 것으로 기대된다.
일본 마이크로파화학(Microwave Chemical)은 최근 마이크로파를 이용하는 대규모 범용 CR 실증 플랜트를 완공한 것으로 알려졌다.
고온복소 유전율 측정장치 개발을 통해 폐플래스틱 처리능력을 하루 1톤으로 확대했고 2023년 초까지 본격적으로 가동해 PP(Polypropylene), PS(Polystyrene) 등 범용수지를 중심으로 한 실증실험에 나설 예정이다.
마이크로파화학은 2020년부터 일본 신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO)의 전략적 에너지 절감기술 혁신 프로그램 및 실용화 개발 단계를 통해 마이크로파 프로세스를 응용한 플래스틱 CR 기술 개발 프로젝트를 추진하고 있다.
최근 완공한 실증 플랜트는 2021년 오사카(Osaka) 공장에 설치한 시간당 처리능력이 약 5kg 수준인 소형 실증 플랜트를 규모화한 것으로 이산화탄소(CO2) 레이저 도입과 다양한 플래스틱에 대응 가능한 고온복소 유전률 측정장치를 개발함으로써 실현했다.
열원에 파장 10.6마이크로미터의 이산화탄소 레이저를 사용함으로써 측정에 필요한 수그램 수준의 플래스틱 시료를 최고 섭씨 1000도까지 가열하는 동시에 CR 대상 물질의 마이크로파 흡수능력을 표시하는 복소 유전률을 정밀하게 계측하는데 성공했다.
복소 유전률 측정장치는 가열 시 촉매로 이용하는 무기 필러용 샘플이나 액상 샘플까지도 측정이 가능한 것으로 알려졌다.
대규모 범용 실증 플랜트를 활용해 PS를 CR 처리한 결과 SM(Styrene Monomer)으로 회수돼 SM을 정제하고 다시 중합시킴으로써 PS로 재합성하는 작업까지 성공했다.
앞으로도 대규모 범용 실증 플랜트를 활용해 다양한 실증 프로젝트를 진행하고 처리능력을 1만톤 수준으로 확대하며 2025년에는 화학기업 등과 공동으로 실용화에 나서는 것을 목표로 하고 있다.
마이크로파화학은 마이크로파 응용 CR을 통해 확립한 마이크로파 플래스틱 분해 기술 PlaWave를 통해 2030년 원유 환산으로 3만9000킬로리터 수준의 에너지 절감 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. (K)