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달걀을 튀기거나 빵 한 덩어리를 굽거나, 대부분의 서구 세계에서 요리는 손잡이를 돌리거나 버튼을 누르는 것 외에는 거의 필요하지 않습니다. 그러나 외딴 시골 지역과 남반구의 넓은 지역에서는 많은 사람들이 요리를 위해 장작 난로에 의존합니다. 그러나 이제 전 세계적으로 증가하는 인구는 가연성 메탄과 이산화탄소의 청정 연소 혼합물인 일종의 바이오 연료를 사용하고 있습니다. 이 가스는 박테리아를 사용하는 바이오가스 소화조로 알려진 장치 덕분에 음식 찌꺼기, 동물의 거름, 사람의 똥과 같은 유기 폐기물에서 생성됩니다.
바이오가스 소화기는 사람들이 요리에 드는 비용과 노동력을 획기적으로 줄이는 데 도움을 줍니다. 2021년 BBC 기사에서는 말라위 남부의 한 교도소에서 바이오가스 소화조를 설치하여 장작 소비를 대략 절반으로 줄여 매달 수백 달러를 절약한 방법을 설명합니다. 바이오가스 소화조를 설치하기 전에 교도소에서는 매일 요리에 약 70입방피트의 목재(대략 각 변의 길이가 4피트가 조금 넘는 장작 큐브)를 사용했습니다.
바이오가스 소화조를 설치할 때 요리사의 우려에도 불구하고, 생성된 가스는 짙은 푸른 불꽃으로 연소되며 원재료의 냄새가 나지 않습니다. 유기 폐기물을 바이오가스로 전환하는 것의 긍정적인 효과는 전 세계의 다른 기관들이 개별 가구를 위한 바이오가스 소화조 및 소형 시스템을 설치하여 시장에 출시되면서 명백해지고 있습니다.
폐기물을 연료로 전환
다니엘 야로시(Daniel Jarosch)/Shutterstock
바이오가스 소화기는 다양한 유형의 박테리아의 노력 덕분에 음식물 찌꺼기, 농업 폐기물, 심지어 똥까지 요리용 가스로 바꿀 수 있습니다. 유기 폐기물은 바이오가스 소화조의 챔버에 배치되어 물에 잠겨 혐기성 환경, 즉 산소가 없는 환경을 조성합니다. 그런 다음 미생물은 메탄과 이산화탄소로 구성된 가스를 생성하고 유기 비료로 사용할 수 있는 유기 슬러지 부산물을 남기는 다단계 발효 공정을 통해 폐기물을 재활용합니다.
첫째, 폐기물은 박테리아가 탄수화물, 단백질 및 기타 복잡한 분자를 당과 아미노산으로 분해하는 가수분해라는 과정을 거칩니다. 산성 박테리아는 이러한 화합물을 이산화탄소, 수소, 암모니아 및 유기산으로 전환합니다. 그 후, 아세트산 생성 박테리아는 이러한 유기산을 아세트산으로 전환합니다. 마지막으로 메탄생성균(methanogen)으로 알려진 일종의 박테리아가 이러한 생성된 화합물을 흡수하여 메탄과 이산화탄소로 전환합니다. 바이오가스라고 알려진 가스 혼합물은 일반적으로 약 60%의 메탄과 40%의 이산화탄소로 이루어져 있지만 적게는 45%에서 많게는 75%까지 다양할 수 있습니다.
공기청정에 도움
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바이오가스를 사용하는 스토브는 장작 난로보다 실내 공기 질이 훨씬 더 좋고 효율적일 수 있습니다. 장작불로 인한 연기에는 폐에 들어가 시간이 지남에 따라 건강 문제를 일으킬 수 있는 미세한 입자가 포함되어 있지만, 바이오가스 스토브의 짙푸른 불꽃은 훨씬 깨끗합니다. 바이오가스를 사용하면 장작 수요를 줄여 환경에도 도움이 될 수 있으며, 이는 말라위와 기타 국가에서 겪고 있는 심각한 지구 환경 문제인 삼림 벌채를 퇴치하는 데 도움이 될 수 있습니다.
또한 매립지에 있는 유기 폐기물은 바이오가스 소화조에서 발생하는 것과 동일한 혐기성 소화를 거치게 되며, 생성되는 메탄의 위험 중 하나는 기후 온난화에 있어서 이산화탄소보다 20~30배 더 강력하다는 것입니다. 바이오가스를 태우면 대신 이산화탄소가 발생하지만 유기 폐기물의 탄소가 대기에서 흡수되었기 때문에 탄소 중립으로 간주됩니다.
바이오가스 소화기의 부산물도 유용합니다. 남은 슬러리에는 정원과 농장에 비료를 주는 데 사용할 수 있는 많은 양의 영양분이 포함되어 있습니다. 아프리카 국가에서는 일부 바이오가스 사용자가 이 부산물을 판매하기 시작하여 추가 수입원을 제공하기도 했습니다.
목재 소비를 줄이고, 공기를 정화하고, 비료를 생산하는 방법으로 바이오가스 소화 장치는 전 세계적으로 점점 더 대중화되고 있습니다. 이상하게 보일 수도 있지만, 똥을 요리용 가스로 바꾸는 것은 다음으로 큰 일이 될 수 있습니다.
