▲ 폐플라스틱 열분해유 공정도
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폐플라스틱 재활용 기술은 크게 물질 재활용 기술 혹은 기계적 재활용 기술, 화학적 재활용 기술, 열적 재활용 기술[8]로 나뉜다. 폐플라스틱 소각 중 발생하는 발열 에너지를 난방 연료로 활용하는 열적 재활용 기술은 유산소 소각 과정에서 다량의 이산화탄소를 포함해 유해 배출물이 발생한다는 단점이 있다. 폐플라스틱을 처리하고 2차 오염 물질 발생을 최소화하는 에너지 회수 기술로 '폐플라스틱 열분해'가 있다. '폐플라스틱 열분해'는 화학적 재활용 기술에 속한다.[9]
플라스틱은 각종 첨가제와 탄화수소로 이뤄져 있다.[10] 폐플라스틱 열분해 기술은 물질 재활용 혹은 기계적 재활용이 어려운 플라스틱 폐기물을 400~600℃ 중고온 무산소 조건에서 가열해 원유인 열분해유를 만드는 기술이다.[11][12]
폐비닐, 폐타이어, 복합재질 폐플라스틱을 300~350℃로 가열해 녹인 다음 온도를 400~600℃로 올려 열분해 처리한다. 투입된 폐플라스틱은 기체화를 통해 오일 가스, 카본 블랙, 비응축 가스로 변환되고 오일 가스는 순환 수냉 시스템을 통해 응축되어 열분해유가 된다. 기체, 액체로 분해되지 않은 물질은 고체로 남는다.
열분해유 대부분은 산업용 보일러나 난방의 연료로 사용된다. 열분해유 자체로는 엔진을 가동하는 데에 적합하지 않으나 추가적인 공정을 거쳐 디젤 엔진의 연료로 사용될 수 있다.[13] 열분해유 제조 공정에서 이외에 석유화학제품 원료인 나프타를 추출할 수 있고 공정 중 발생한 합성가스(일산화탄소와 수소 혼합기체)를 원료로 메탄올, 암모니아 등을 생산하거나 수소를 추출할 수 있다.[14]
국제적으로 합의된 정의는 없으나 열분해유는 기존 중유 등을 대체할 수 있는 바이오연료로 분류된다. 일부 국가에서 원유의존도 완화, 환경 보호, 연관 산업 지원 등을 이유로 열분해유를 도입하고 보급하는 중이다.[15] 독일 바스프, 미국 다우케미칼, 사우디아라비아 사빅(SABIC) 등 글로벌 주요 화학기업들은 열분해유에서 플라스틱의 기초 원료인 재활용 나프타를 추출하고 있다.[16][17]
유럽연합(EU)은 회원국 플라스틱 제조 기업에 생산, 판매에서부터 제품의 수거, 재활용, 폐기까지 모든 단계에 책임을 부과하는 생산자책임재활용(EPR) 제도를 도입하여 2024년까지 회원국 내 국내법 전환을 의무화하기로 했다. 세부 조항에는 소재의 일정 비율 이상을 반드시 재활용 소재를 사용할 것이 포함되었다.
예를 들어 PET의 재활용 원료 비율이 2025년부터 25% 이상, 2030년부터는 30% 이상으로 높아진다. 이 기준을 충족하지 못하는 기업에 생산 물량에 비례해 과징금을 물리게 된다.[18]