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Nikkei X-TECH_2021.6.25

공장의 배기가스로부터 메탄가스를 생성해 재이용
덴소의 CO₂ 순환 플랜트

덴소는 공장이 배출하는 이산화탄소(CO₂)를 회수해 메탄가스를 생성하는 기술 개발을 추진하고 있다. 덴소는 4월 7일, 자사의 안조제작소(安城製作所, 아이치 현) 전동개발센터 내에 면적 70m² 정도의 ‘CO₂ 순환 플랜트’를 건설했다고 공표했다. 덴소는 2035년까지 탄소중립(Carbon Neutrality) 달성이란 목표를 내걸고 독자적인 기술개발을 가속화하고 있다. 이번 플랜트도 그 일환이다.

덴소는 CO₂ 순환 플랜트에 소형의 발전용 가스 엔진을 설치, 용해로와 열처리로 등의 공장에서 CO₂를 배출하는 설비로 활용하고 있다. 이 엔진의 배출 가스에서 메탄가스(CH₄)를 만들어내 다시 연료로 사용한다. 덴소에 따르면, 이 기술을 대규모화해 실제의 공장에 적용할 수 있게 된다면 CO₂를 배출하지 않는 공장을 실현할 수 있을 것이라고 한다.

이 신기술은 도요타중앙연구소(아이치 현)와 덴소가 공동 개발한 성과이다. 하지만 이번 실증 플랜트에 대해 덴소 환경뉴트럴시스템개발부 CO₂시스템개발의 모리모토(森本) 실장은 ‘어디까지나 기술의 데몬스트레이션’이라고 말한다. 만들어낼 수 있는 메탄가스의 양과 순환하는 CO₂의 양, 가동에 필요한 전력과 물의 소비량 등 플랜트의 성능을 나타내는 구체적인 수치는 현시점에서 공개되지 않았다.

-- 수소와 이산화탄소를 합성 --
CO₂ 순환 플랜트의 대략적인 구조는 다음과 같다. 우선, 생산 설비 역할을 하는 발전용 가스 엔진으로 메탄가스를 연소해 배출가스를 만들어낸다. “이 배출 가스에 포함된 CO₂ 농도는 1~5% 정도로 매우 낮다”(모리모토 실장)라고 한다. 이 가스를 ‘CO₂ 회수기’에 주입해, CO₂만을 회수한다.

CO₂ 회수기는 높이 1m 정도의 원통 용기 4개로 구성되어 있다. 자동차의 배기가스에 포함된 유해 물질을 촉매에 흡착시키는 기술을 응용한 것이라고 한다. CO₂를 제외한 나머지 배출가스는 불필요하기 때문에 건물 밖으로 방출하고 있다.

CO₂의 회수와 병행해 물의 전기분해로 수소도 만들고 있다. 구체적으로는, 안조제작소 부지에 설치한 태양광 패널로부터 얻은 전력으로 시판의 ‘수소 발생기’를 가동시키고 있다. 재생에너지 사용을 통해 제로에 가까운 CO₂ 발생을 달성했다고 한다. 물은 건물의 외부로부터 공급하고 있다.

생성한 H₂와 회수한 CO₂는 '메탄화 반응기'에 보내진다. 화학 반응의 일종인 ‘사바티에 반응(Sabatier Reaction)’을 응용해 메탄가스를 생성. 생성한 메탄가스는 일단 탱크에 저장한 후 다시 발전용 가스엔진의 연료로 사용한다.

이상이 CO₂ 순환 플랜트가 가동되는 일련의 흐름이다. 모리모토 실장은 “플랜트의 건물 내에서 CO₂가 순환되는 구조를 실증했다”라며 자신감을 보였다.

-- 3개 영역에서 배출 제로를 목표로 --
앞에서도 언급했지만, 덴소는 2035년까지 탄소중립 달성이란 목표를 내걸고 있다. 정부가 제시한 2050년 달성 목표보다 15년이나 앞선 것으로, 민간 기업으로서는 상당히 의욕적인 목표라고 할 수 있다. 상세한 내용이 공개되지 않은 실증 플랜트이지만 덴소와 같이 구체적인 탄소중립에 관한 대응을 공표한 기업은 현시점에서 그다지 많지 않다. 덴소는 ‘제조’, ‘모빌리티 제품’, ‘에너지 이용’이란 세 영역을 통합한 전체 영역에서 CO₂ 배출 제로를 추진한다고 공표했다. 이번 CO₂ 순환 플랜트는 그 성패를 점치는 시금석이 될 전망이다.

 -- 끝 --

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