[화학공학] 음식물 쓰레기를 이용한 바이오에탄올 생성에 필요한 반응기 설계 및 경제성 평가

1. 서론

현대 사회는 급격하게 발전함에 따라 음식물 쓰레기의 발생량도 크게 증가하고 있다. 전 세계적으로 연간 음식물 쓰레기 배출량은 약 13억톤에 이르며, 이는 전 세계 식량의 1/4에 해당하는 양으로, 매년 막대한 자원과 환경 오염 문제를 야기하고 있다. 특히 대한민국의 경우 연간 음식물 쓰레기 배출량이 약 350만 톤에 달하며, 이로 인한 처리 비용이 정부와 민간 부문 모두 큰 부담이 되고 있다. 음식물 쓰레기를 단순하게 매립하거나 소각하는 기존 처리 방식은 환경오염과 자원 낭비를 심화시키는 문제를 안고 있다. 이에 따라 음식물 쓰레기를 자원화하는 친환경적 방법이 절실히 요구되고 있으며, 그 중 하나로 바이오에탄올 생산이 떠오르고 있다. 바이오에탄올은 주로 옥수수, 사탕수수 등 농작물에서 추출되던 바이오연료와 달리, 농업 부산물이나 음식물 쓰레기와 같은 폐기물에서도 생산 가능하여 폐기물 감량과 동시에 재생 가능 에너지 공급이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있다. 특히 음식물 쓰레기를 바이오에탄올로 전환하는 기술은 폐기물 처리의 비용 절감과 더불어 친환경 에너지 확보에 크게 기여할 것으로 기대되고 있다. 한국환경공단에 따…