요하네스버그 — 남아프리카 공화국의 섬유 및 종이 산업은 여성 공학자들의 재능을 활용해 폐기물을 고가의 자원으로 전환하고 있다. 남아프리카 종이 제조자 협회(PAMSA)의 장학금 프로그램은 지난 15년간 화학 공학 및 목재 과학 분야에서 여성들의 석사 연구를 지원해 왔다.

PAMSA의 이사장인 Jane Molony는 이 프로그램의 영향을 강조했다. “우리 학생들의 프로젝트는 회원사들이 효율성을 높이고, 리그닌 및 슬러지와 같은 제조 부산물을 재활용하는 데 기여하고 있다.”라고 그녀는 말했다.

2015년 졸업한 Sonja Boshoff는 Mpact에서 종이 슬러지를 바이오에탄올로 전환하는 연구를 시작했다. 현재 Mpact의 여성 전문가 팀에서 공정 엔지니어로 근무하는 그녀는 슬러지에 고농도의 셀룰로오스가 포함되어 있어 에탄올로 전환해 화학품, 플라스틱, 항공 연료 등에 사용할 수 있다고 설명했다. 그녀는 이른바 스테렌보스 대학교의 바이오리소스 공학 그룹과의 초기 연구를 통해 2024년 시범 공장 출범을 이끌었으며, 이후 Mpact의 스테렌보스 혁신 센터에서 폐기물 에너지 기술을 발전시켰다.

2020년에 노스웨스트 대학교에서 화학 공학 석사 학위를 받은 Leane de Beer는 펄프 제조 부산물인 리그노술포네이트의 저렴한 정제 기술을 개발했다. 이 기술은 고가의 용도로 업그레이드하고 화석 연료 의존도를 줄이는 것을 목표로 한다. 현재 Sappi 기술 센터에서 리그닌 연구가 계속되고 있으며, de Beer는 화학 공학자로서 환경 프로젝트, 수명 주기 평가 및 물 관리 계획을 담당하고 있다.

Mpact의 주니어 공정 엔지니어인 Mahlogonolo Mafela는 종이 형성 과정에서 진공 압력을 최적화해 에너지 사용을 줄이고 물 제거를 극대화했다. “진공으로 스펀지처럼 물을 빼내는 것처럼 보인다.”라고 그녀는 말했다. 그녀의 개선은 생산 과정에서 건조도와 전력 절감을 균형 있게 유지한다.

화학 공학 학사 학위를 받은 후 스테렌보스 대학교에서 석사 공학(MEng)을 공부하고 있는 Kelly Campbell은 음식 폐기물을 에탄올로 발효한다. “이 기술은 유기물이 매립지로 가는 것을 방지해 배출을 줄이고 화학 제품이나 교통 연료로 사용할 수 있다.”라고 그녀는 설명했다. Campbell은 현재 Mpact에서 엔지니어링 인턴으로 근무하고 있다.

이번 해에 프레토리아 대학교에서 석사 학위를 받은 Lerato Tau는 종이 제조 자재를 가열해 열 분해 과정을 분석한다. “무게 감소 패턴은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 및 탄의 함량을 보여준다.”라고 Tau는 말했다. 그녀의 6시간 기법은 전통적인 3일간의 화학 테스트보다 속도와 안전성 측면에서 우수하다.

스테렌보스 대학교에서 석사 학위를 받으며 우수한 성적을 받은 Gabriela Carzola는 종이 제조 부산물을 느리게 방출되는 비료로 전환한다. 현재 엔지니어링 회사에서 공정 엔지니어 인턴으로 근무하는 그녀의 프로젝트는 식목지에서 폐기물 재사용을 보여주는 사례이다.

Molony는 이 그룹을 칭찬했다. “이 여성들은 재생 가능한 분야에서 혁신을 주도하며, 낮은 탄소 배출 옵션으로 산림 제품 공급망을 강화하고 있다.”라고 그녀는 말했다. PAMSA의 투자로 여성 STEM 인재 풀을 구축해 산업 성장을 이끌고 있다.

이 프로젝트는 물-에너지 최적화, 부산물 활용, 폐기물 재사용 등 다양한 분야를 포함한다. Boshoff의 바이오에탄올 공장은 10년간의 성공 사례이다. de Beer의 리그닌 연구는 상업적 응용에 기여하고 있으며, Mafela의 진공 연구는 운영 비용을 직접적으로 줄인다. Campbell은 도시 음식 폐기물을 대상으로 하고 있으며, Tau는 품질 관리를 간소화하고, Carzola는 산림 순환을 완성한다.

남아프리카 공화국의 섬유 및 종이 산업은 목재 재생 가능성을 중심으로 셀룰로오스, 종이, 포장, 위생용품 등을 생산한다. 이러한 노력은 글로벌 순환 경제 목표에 부합하며 매립지와 화석 연료 의존도를 줄이는 데 기여한다.