전세계적으로 에너지 부족문제가 대두됨에 따라 신재생에너지의 필요성이 증가하고 있다. 신재생에너지 원별 생산량의 50% 이상이 폐기물을 통해 생산된다. 폐기물을 처리할 경우 발생되는 환경 문제를 최소화하면서 에너지를 생산한다는 장점이 있기 때문이다. 이와 동시에 최근 커피선호도가 지속적으로 증가하면서 커피전문점 점포수가 급격하게 증가하고 있다. 결과적으로 2014년 커피 원두의 수입량이 139천톤을 기록하였으나, 마시는데 사용되는 커피의 양은 커피 원두야 약 0.2%만을 차지하며 나머지는 커피찌꺼기의 형태이며 폐기물로 버려지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근 커피전문점에서는 커피찌꺼기를 활용할 수 있도록 소비자에게 배포하고, 재활용 방법을 알리고 있으나 이렇게 재사용되는 커피찌꺼기의 양은 발생되는 양에 비해 미비한 수치이다. 따라서 본 연구에서는 막대한 양이 발생하는 커피찌꺼기 폐기물을 이용하여 SRF(Solid Refuse Fuel) 연료를 생산하는 방법으로 수열탄화를 사용하였으며, 이 과정에서 적합한 처리온도를 찾고자 하였다. 수열탄화 방식은 열화학적 처리 방식으로 시료내의 물리 화학적 특성을 변화시켜 개선된 연료를 생산하는 방법이다. 이러한 방식으로 생산된 SRF는 원소분석, 공업분석, 발열량측정 등을 통해 분석한 결과, SRF의 특성이 저급석탄과 비슷하였다. 이러한 결과 수열탄화를 거친 SRF의 특성이 개선된 것으로 판단되었으며, 최종적으로 에너지 회수효율을 평가하였다. 그 결과 본 연구의 반응온도 범위(180℃-330℃)에서 가장 좋은 효율은 210℃에서 나타났다.

인구의 증가와 도시화 및 산업화로 인해 발생되는 하수슬러지의 막대한 양은 지속적으로 문제시 되고 있으며 런던협약에 의한 유기성 폐기물의 해양투기 금지(2012)는 슬러지 처리 문제를 더욱 가중시킨다, 이를 해결하기 위한 방법으로, 유기성 물질로 구성되어 있는 슬러지는 에너지로 전환할 수 있을 것으로 보여 많은 연구가 진행 중이다. 슬러지는 세포벽 내부의 수분으로 인해 높은 함수율을 가진다. 수분의 함유량이 많으면 높은 열량을 가지는 연료 생산이 어려워진다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 전처리가 필요할 것으로 보인다. 전처리는 세포벽을 파괴하여 내부수를 외부로 용출시키는 역할을 한다. 따라서 본 연구는 슬러지의 함수율을 감소시키는 동시에 슬러지로부터 에너지 회수 가능성을 평가하기 위해 열수처리의 방법을 이용하였다. 열수처리를 통해 슬러지의 물리적 구조를 변화시키고 화학적 특성의 개선의 효과를 나타낼 것으로 기대되었으며, 온도에 따른 반응 정도를 비교하고자 200℃부터 50℃간격으로 350℃까지 진행하였다. 실험 후 얻어진 시료는 공업분석과 원소분석, FTIR spectrum의 분석을 하였다. 분석 결과, 200℃이상의 온도에서는 고정탄소의 함유량이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 원소분석 값을 이용하여 계산된 발열량값은 200℃에서는 열수처리를 하지 않은 슬러지에 비해 증가하였으나, 이후의 온도에서는 감소였다. 이를 통해 슬러지를 통한 에너지 회수는 고온의 조건에서 효율이 낮은 것으로 평가되었다.