일본산업뉴스요약

연료전지차, 폐플라스틱으로 달린다
쇼와덴코(昭和電工)가 활용실험, 수소순도를 높이는 설비, 파이프라인으로 수송

쇼와덴코는 가정에서 나오는 「쓰레기」를 사용하여 연료전지차(FCV)의 주행에 사용되는 수소를 생산하는 실증실험을 진행한다. 사용한 플라스틱(폐플라스틱)에서 수소와 이산화탄소의 합성가스를 생산하는 독자적인 설비를 활용한다. 합성가스에서 수소를 추출하여 실용화하려는 계획으로, 자치단체와 대학과 연계한 시도가 시작되고 있다.

게이힌공업지대의 일각에 위치한 쇼와덴코의 카와사키사업소. 어느 설비건물에 들어서자 다른 화학플랜트와는 다소 다른 냄새가 난다. 냄새의 출처는 건물 끝에 늘어서 있는 가로, 세로 1미터의 덩어리들이다. 과자봉지나 샴푸용기처럼 보인다. 무게가 1개에 200에서 300킬로나 되는 이 덩어리는 수도권의 자치단체가 가정집에서 수거한 폐플라스틱을 압축한 것이다.

쇼와덴코는 덩어리 안에 포함된 금속을 가려낸 뒤 폐플라스틱을 잘게 절단한다. 제면기를 크게 만든 것 같은 기계로 직경 2.5cm, 길이 5cm정도의 원주형으로 뽑아낸다. 이것을 내부 온도가 섭씨 1400도를 넘는 독자적인 가스화설비「KPR」에 넣으면 수소와 이산화탄소의 합성가스가 발생한다. 이 합성가스에서 수소를 추출, 암모니아를 만든다.

올해부터 이 KPR에서 새로운 시도가 시작되었다. 정부와 자치단체의 지원을 받아 폐플라스틱에서 나오는 수소를 FCV의 주행에 사용하는 시도다. 수소는 천연가스로 만드는 방법 외에 물의 전기분해, 바이오매스 활용 등 다양한 제조법이 있다. FCV는 수소스테이션에서 수소를 공급받고 천연전지를 발전시켜 모터를 움직이는 것이 일반적인 원리로 에코카로서 실용화되고 있다.

암모니아 제조용 수소를 그대로 FCV에서 사용할 수 있는 것은 아니다. 암모니아를 만드는 데 필요한 수소의 순도는 90%이지만, FCV에서는 99.99%의 순도를 요구한다. 쇼와덴코는 카와사키사업소에「분자체(분자를 거르는 체)」를 설치하여 수소의 순도를 높이는 설비 건설을 진행하고 있다.

또한 수소스테이션을 운영하는 게이힌공업지대 내의 기업까지 70m의 파이프라인을 까는 계획도 2017년 연내 완성을 목표로 진행 중이다. 수소의 고순도화와 파이프라인을 이용한 수송 시스템이 완성된다면 2018년에라도 폐플라스틱으로 움직이는 FCV가 등장한다.

도전은 수소의 공급에 멈추지 않는다. 히로시마대학과 함께 폐플라스틱으로 만든 암모니아 자체를, 수소스테이션에 물질을 수송하는 수송물질로 사용하는 연구도 시작했다. 2016년 안에라도 시간당 10㎥의 수소를 정제하는 플랜트를 카와사키사업소 안에 건설한다. 암모니아가 남지 않도록 수소를 정제하는 노하우를 확립한다면 폐플라스틱에서 나오는 물질의 활용법이 크게 확대된다.

폐플라스틱을 사용한 합성가스의 제조공정은 원래 에바라(Ebara)와 우베코산(Ube Industries)이 개발했다. 그러나 실제 플랜트로서 운용하고 있는 것은 라이센스를 받은 쇼와덴코 뿐이다. 대량의 폐플라스틱을 수집하기 쉬운 수도권이라는 입지가 주효하게 작용하여 2015년에는 폐플라스틱의 처리능력을 끌어올렸다.

기존 공급처와의 균형문제는 있지만, 국내의 화학품수요가 줄고 있는 것을 감안하면 폐플라스틱에서 나오는 수소와 암모니아의 공급은 확보 가능하다.

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