치즈나 두부를 만들고 남은 음식물 쓰레기를 활용해 공기 중 이산화탄소를 포집하는 신기술이 개발됐다.
스위스 취리히연방공대(ETH Zurich) 연구팀은 11일(현지시간) 국제학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)'에 유제품 및 두부 생산 과정에서 나오는 폐기물로 이산화탄소를 흡수하는 기술을 개발했다고 발표했다.
연구팀은 치즈 생산 후 남는 유청 단백질과 두부 부산물에서 단백질을 분리했다. 이후 이를 '아밀로이드 피브릴'이라는 긴 실 모양의 사슬로 만들고 수산화칼륨을 첨가해 직경 0.5~1cm 크기의 다공성 구슬로 가공했다.
라파엘 메젠가 교수는 "이렇게 만들어진 물질은 스펀지처럼 대량의 이산화탄소를 흡수할 수 있다"고 설명했다.
이 단백질 구슬 1g은 대기 중에서 이산화탄소 97mg을 추출할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 기존 직접공기포집(DAC) 기술보다 효율이 10~50% 높은 수치다.
연구팀은 단백질 구슬 1kg으로 한 공정 주기마다 이론적으로 100g의 이산화탄소를 포집 및 분리할 수 있을 것으로 추산했다.
특히 이 기술은 기존 DAC 기술과 달리 포집한 이산화탄소를 분리할 때 많은 에너지가 필요 없다. 고온·고압 대신 상온에서 약 10분간 순한 산과 염기를 번갈아 뿌려주는 것만으로 이산화탄소를 분리할 수 있다.
실험실 환경에서 30회 이상 흡착과 방출 주기를 반복해도 효율 손실이 거의 관찰되지 않아 내구성도 입증했다. 수명이 다한 구슬은 유기물로만 구성돼 농업용 비료나 바이오 연료로 재활용할 수 있다.
연구팀은 전체 수명 주기를 분석한 결과, 이 기술이 다른 DAC 방식보다 환경오염을 덜 유발한다고 밝혔다.
메젠가 교수는 "우리 기술은 널리 구할 수 있는 폐기물을 기반으로 하고 에너지 소모가 적어 더 저렴하고 지속 가능하다"며 "대기 중 이산화탄소 제거의 미래를 바꿀 게임 체인저가 될 수 있다"고 말했다.