일본산업뉴스요약

CO₂를 화학품 원료로 이용
도시바, 2022년 까지 기술 확립

도시바는 공장에서 배출되는 이산화탄소(CO₂)에서 메탄올의 화학품∙연료원료를 제조하는 CO₂ 자원화 기술을 2022년도에 확립한다. 플랜트에 최저한 필요한 기본 시스템을 개발∙도입한 뒤 2020년 대 후반에는 10만 킬로와트 플랜트의 실용화를 목표로 한다. 파리 협정의 목표 달성을 위해 재생에너지의 도입 확대에 더해 생산 거점에서 배출되는 CO₂의 유효 이용도 중요시된다. 특히 대량의 에너지를 소비하는 제철소 및 화학공장, 시멘트 공장에 설치를 가정한다.

도시바는 2022년도까지 CO₂에서 일산화탄소로 변환하는 1 킬로와트의 자원화 시스템을 개발한다. 연구개발센터 안에서 모의로 CO₂ 회수 가스를 이용해 이 시스템의 실증을 실시한다. 그 후에는 장치 규모를 크게 만들면서 10만 킬로와트 시스템을 개발한다. 2030년에 10만 킬로와트 시스템이 보급된 경우의 가정으로 석탄으로 만든 메탄올 제조와 비교해 연간 107만 톤의 CO₂ 저감 효과를 예상한다.

도시바는 기존 대비 약 450배의 CO₂ 처리 속도를 실현하는 시스템의 요소 기술을 확립했다. 세계 최고 수준이라고 한다. 일산화탄소를 화학 합성해 메탄올 및 올레핀, 가솔린 등을 제조한다. 화학 반응에 필요한 전력은 태양광 발전의 재생 에너지를 이용한다.

기존에는 정극과 부극을 가진 전기화학 셀 안의 물에 녹여 CO₂에서 변환하고 있었지만 변환 효율이 좋지 않았다. 이번에 CO₂를 기체 그대로 사용할 수 있으면서 더욱 많은 화학품∙연료원료를 공급 가능한 촉매 전극을 개발함으로써 처리능력의 대폭 향상을 실현했다.

플랜트의 소규모화와 채산성 향상으로 이어져 1일 당 200톤의 CO₂를 배출하는 5만 평방미터의 시설에 대해 2,000 평방미터의 CO₂ 자원화 플랜트로 해결할 수 있다고 한다. 환경성의 실증 사업으로 추진한다.

도시바는 CO₂에서 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(PET) 원료인 에틸렌글리콜로 변환하는 광 전기 화학 시스템의 개발도 추진하고 있어 이번 촉매 전극 기술을 응용해 변환 효율의 개선을 노린다.

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