미생물 연료전지(MFC, Microbial Fuel Cel)

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미생물 연료전지(MFC, Microbial Fuel Cel)

2015년 3월 인도 델리에서 열린 화장실 전시회에 소변으로 전기를 만들어 낼 수 있는 화장실이 소개되었다. 

이 화장실을 만든 영국 브리스톨 웨스트잉글랜드대(UWE Bristol) 연구진은 국제 구호단체 옥스팜(Oxfam)의 의뢰를 받아, 전기 혜택을 받지 못하고 있는 사람들을 위해 소변을 이용해 밤을 밝히는 전기를 만들어내는 장치를 개발하여 출품하였다.^[각주:1]

한마디로, 오줌연료전지(Pee-powered fuel cell)이다. 

^[각주:2]

이 연구진은 지난 2013년에도 오줌을 활용하는 미생물연료전지(MFC, Microbial Fuel Cell)로 휴대폰을 충전하고, 환경감시로봇 센서를 작동시키는 기술을 잇따라 선보여 화제가 된 적이 있다. 그 때 이후 새로운 친환경 전기 공급원으로 주목받기 시작한 오줌의 또다른 용도를 이번에 찾아낸 것이다. 이 소변발전 화장실은 테스트를 거친 뒤, 전기 공급이 제대로 되지 않는 난민캠프의 전력 공급원으로 쓰일 예정이다. 

미생물연료전지란 미생물을 촉매로 해서 썩은 과일, 죽은 파리, 생활 하수, 오줌 같은 유기물의 화학 물질을 분해하고, 이 때 발생하는 화학에너지를 전기 에너지로 바꿔주는 장치를 말한다. 오줌 미생물연료전지에는 오줌을 먹고 사는 미생물이 쓰인다. 

MFC의 단위셀은 25 ml의 소변에서 약 3일동안 0.25mA의 전류를 생산할 수 있다. 따라서 가정이나 농장, 공공화장실에서 사용하고자 할 경우 수백 혹은 수천장의 셀을 스택(stack)으로 쌓아야 한다고 밝혔다.^[각주:3]   

^[각주:4]

^[각주:5]

미생물연료전지는 화석연료를 이용할 필요가 없는데다, 버려지는 것을 이용하는 것이기 때문에 그만큼 친환경적이다. 에너지를 잡아내는 효율이 바이오가스의 경우 35%에 그치는 반면, 미생물연료전지는 무려 85%에 이를 정도로 효율이 높은 것으로 알려져 있다.

출처

[1] Ieropoulos, J Greenman and C Melhuish, Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, DOI: 10.1039/c1cp23213d

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2014. 05. 26 작성

1. http://plug.hani.co.kr/futures/2137709 [본문으로]
2. http://goo.gl/UG1J4A [본문으로]
3. http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2011/October/31101103.asp [본문으로]
4. http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2011/October/31101103.asp [본문으로]
5. http://www.rsc.org/chemistryworld/2013/12/toilet-wastewater-purification-hydrogen-fuel-cell [본문으로]