글로벌 화학기업 바스프(BASF)는 포르쉐(Porsche AG) 및 오스트리아의 바이오에너지·지속가능 기술 연구 기관이자 기술 파트너인 BEST(Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH)와 협력해 폐차에서 나오는 복합 폐기물을 화학적으로 재활용하는 시범 프로젝트를 성공적으로 마쳤다고 28일 밝혔다.
이 프로젝트는 폐차 파쇄 잔재물(Automotive Shredder Residues, ASR)에서 추출한 고성능 플라스틱과 재생 가능 원료를 결합해 화학적 재활용을 통한 순환 가능성을 입증했다. ASR은 플라스틱, 필름, 도료, 폼 등이 섞인 복합 폐기물로 지금까지는 열적 재활용만 가능했으나, 3사는 가스화(gasification)라는 특수한 화학적 재활용 방식을 통해 만들어진 재활용 원료가 자동차 부품 생산 공정에 재투입할 수 있음을 확인했다. 이 재활용 혁신 기술은 BEST의 최신 가스화 기술이 적용되어 플라스틱 폐기물과 기타 잔류물을 고온에서 합성가스로 전환한다.
가스화 기술로 복합 폐기물의 탄소 순환 실현 - 자동차 파일럿 프로젝트
이 프로젝트는 폐기물 처리 과정에 자동차 폐기물과 재생 가능 원료만을 섞어 가스화 공정을 통해 재활용한 최초 성공 사례다. 이 과정을 통해 생산된 재활용 원료인 합성가스 및 그 유도체는 바스프의 통합 가치사슬 내에서 화석 원료를 완전히 대체했다. 바스프는 이를 활용해 매스 밸런스 접근법(Mass balance approach)을 적용, 스티어링 휠 제조에 필요한 폴리우레탄 배합물을 생산했고 실제 제조 공정에도 사용됐다.
이번 시범 프로젝트는 새로운 플라스틱 원료 공급원과 화학적 재활용을 활용한 부품 제조의 실현 가능성을 입증했다. 이를 기반으로 향후 신규 원료 사용을 줄이고, 자동차 내 재활용 소재 비율을 높여 나갈 기틀을 마련했다.
한편, 포르쉐는 차량 생산 전 과정에 걸쳐 재활용 소재를 적극 활용하고 자원 순환 체계를 완성하는 것을 목표로 하고 있다. 이에 따라, 이번 프로젝트를 통해 폐차 잔재물이 향후 재활용 원료이자 2차 원자재로 활용될 수 있을지에 대한 가능성을 평가했으며, 이는 기존 기계적 재활용으로는 달성하기 어려운 품질 수준을 보완하는 대안으로 평가된다. 또한, 향후 매스 밸런스 접근법을 적용해 수요에 맞춘 확장도 가능할 전망이다.
바스프 글로벌 기능성 소재 사업부문 사장 마틴 융(Martin Jung)은 “바스프는 제품 수명 주기의 ‘생산(make), 사용(use), 재활용(recycle)’이라는 세 가지 핵심 단계를 기반으로 플라스틱 관련 지속가능성 노력을 체계적으로 추진하고 있다”며 “특히 재활용 단계에서는 여러 방식이 상호 보완되어야 한다는 확신 아래 폭넓은 재활용 솔루션을 제공하고 있다”고 말했다. 이어 “열분해, 해중합, 가스화를 포함한 화학적 재활용 기술은 순환 경제를 촉진하고 여전히 매립되거나 소각되는 플라스틱 폐기물을 줄이는 데 중요하다”면서 “다양한 폐기물 자원화 방안을 최적으로 활용하고 모든 기술을 병행 발전시키기 위해서는 적절한 규제 체계가 필수적”이라고 덧붙였다.
포르쉐 지속가능성 부문 총괄 로베르트 칼렌베르크(Dr. Robert Kallenberg) 박사는 “포르쉐는 재활용 비율을 높이고, 지금까지 활용이 불가능했던 재활용 원료 공급원을 확보하며, 현재 열적 재활용에 의존하고 있는 폐기물 흐름에 대한 새로운 공정을 검증하기 위해 파트너사들과 함께 신규 재활용 기술을 실험하고 있다”고 말했다.
BEST 합성가스 플랫폼 기술 부문 매니저 마티아스 쿠바(Dr. Matthias Kuba) 박사는 “당사 공장에서는 그동안 목재나 짚 등 바이오매스를 화학 원료로 전환해 왔다”며, “이번 시범 프로젝트에서는 바스프 및 포르쉐와 함께 이 가스화 기술을 최초로 적용해 복합 플라스틱 폐기물과 바이오매스를 합성 원유로 전환했다”고 설명했다.
AEM(오토모티브일렉트로닉스매거진)
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