대기중의 CO2 회수…합성 연료의 원료가 되는가, ENEOS가 실용화에
2024년 02월 11일 테크놀로지
ENEOS는 대기중의 이산화탄소(CO2)를 회수하는 기술의 입증시험을 시작했다. 재생가능에너지 유래의 수소와 CO2를 사용하여 제조하는 “합성연료”의 실용화를 향해, 저렴하고 대량의 원료 CO2를 조달하는 것이 목적. 향후 1년 정도를 걸쳐 합성연료의 원료로 사용할 수 있는 품질 · 비용 여부를 검증한다. (根本英幸)
합성연료는 수소와 CO2, 거기에 촉매를 이용한 합성반응에 의해 粗油를 정제하고, 거기로부터 석유화학제품의 원료가 되는 나프타나 가솔린, 제트 연료, 경유 등으로 변환한다. 기존 자동차나 항공기, 심지어는 인프라 설비를 그대로 활용할 수 있고, 저비용으로 탈탄소화할 수 있는 점이 강점이다. 액체연료이기 때문에 장기비축이나 수송이 간단하다는 장점도 있다.
이번 실증은, CO2 조달의 유효성을 검증하는 것이 목적. 탈탄소사회를 향한 CO2의 삭감은 가장 중요한 과제이며, 당분간은 공장 등 산업 배가스로부터의 회수로 충당할 수 있다. 다만, 장래적으로 CO2를 원료로 하는 합성연료나 합성메탄(e-메탄), CO2의 회수 · 저류(CCS)가 확대되어, 공장의 CO2 배출량이 감소하면 반대로 CO2가 부족해질 가능성도 나온다.
실증의 일환으로, 스위스 취리히 공과대학발 벤처의 클라임웍스제 CO2 회수장치 “다이렉트 에어 캡쳐(DAC)” 장치를 중앙기술연구소(横浜市中区)에 도입했다. 중앙기술연구소 · 선진기술연구소 松岡(마츠오카)소장은 “랩(실험실) 이외에서 DAC 장치를 도입하는 것은 국내최초”라고 한다.
DAC는 대기중의 저농도 CO2(약0.04%)를 약100%의 순도로 회수한다. "석탄화력발전소의 배기가스의 300분의 1이라는 저농도 CO2를 회수하는 어려운 기술"이라고 선진기술연구소 저탄소기술그룹의 高野(타카노) 매니저. 합성연료의 원료화에는 ①고농도로 회수②회수비용이 저렴하다③시간이 지나도 회수량이 크게 저하되지 않는다―의 3점이 중요하다고 한다.
이산화탄소와 수소를 합성하는 소형 FT 합성장치
CO2의 회수는 송풍기를 사용하여 컬렉터에 대기를 흡입, 필터에 CO2를 흡착. 콜렉터 내의 공기를 뽑아 약100℃로 가열하고, 흡착된 CO2를 방출 · 회수한다. 그 후 콜렉터 내부를 상온으로 냉각하고, 다시 작업을 반복하는 구조다. 하루에 약75kg의 CO2를 회수한다.
DAC는 미국이나 캐나다 벤처도 제품화하고 있다. 클라임웍스제를 채용한 이유에 대해, 高野(타카노)매니저는 “작동 온도대가 낮고, 공장의 폐열이용에 의해 장래의 코스트 삭감의 가능성이 있다”라고 설명한다.
ENEOS는 향후 1년에 걸쳐, 회수한 CO2의 농도나, 고온다습이라는 일본고유의 환경하에서의 회수량과 소비 에너지의 변화, 질소산화물(NOx)이나 유황산화물(SOx) 등 대기중의 불순물에 의한 영향 등을 검증할 전망이다. 대기중에 무진장에 있는 반면 극히 농도가 낮다는 약점을 어디까지 극복할 수 있을지, 경제적 합리성과의 갈등은 당분간 지속될 전망이다.
일간공업신문 2024년 02월 06일