수소에너지의 잠재력과 풀어야 할 숙제 (ft. 암모니아)

* 수소의 잠재력에 대해 많은 기대가 있지만 의심할 여지가 없는 도전 과제도 있습니다.

* 생산 현장에서 사용자로 수소를 운송하는 것은 확장과 관련하여 고려해야 할 매우 중요한 요소입니다.

* 미국 에너지부는 “비용 절감, 에너지 효율 증대, 수소 순도 유지, 수소 누출 최소화”를 주요 과제로 꼽고 있습니다.

수소에너지에 대한 잠재력은 지난 몇 년 동안 점점 더 커졌습니다. 많은 사람들은 수소가 중공업의 탄소 발자국을 줄이고 넷제로(Net-zero) 목표를 달성하는 데 도움이 되는 중요한 도구로 보고 있습니다.

풍력과 태양열과 같은 재생 에너지원을 사용하여 생산하는 데 중점을 둔 녹색 수소 분야는 특히 관심을 끌었고 몇몇 유명한 후원자들을 자랑합니다.

여기에는 2022년에 “기후 중립적인 세계를 위한 가장 중요한 기술 중 하나이자 우리 경제를 탈탄소시키는 열쇠”라고 발언한 독일 총리 올라프 숄츠를 포함됩니다. 비즈니스 세계에서 지멘스 같은 다국적 기업들도 녹색 수소에서 해답을 찾고 있습니다.

수소에너지의 남은 과제

국제 에너지 기구는 수소를 “다재다능한 에너지 운반체”라고 표현하면서 수소에너지의 잠재력에 대해 많은 기대를 모으고 있지만 아직 풀어야 할 숙제가 남아 있습니다.

1. 우선 수소 생산의 대부분은 여전히 재생 에너지가 아닌 화석 연료에 기반을 두고 있어, 넷제로 목표와 상충됩니다.
2. 그리고 특히 녹색 수소에 관해서는 생산 비용이 중요한 문제이며 앞으로 몇 년 동안 비용을 줄여야 할 것입니다.
3. 생산 현장에서 사용자에게 수소를 운송하는 것도 고려해야 할 중요한 요소입니다.

우드 맥켄지의 수소 연구 책임자인 머레이 더글러스는 CNBC와의 인터뷰에서 “수소는 이동하는 데 꽤 비용이 많이 듭니다.”라고 말했습니다. 그리고 “천연가스보다 기술적, 공학적으로 더 어렵습니다.”라고 덧붙였습니다.

미국 에너지부는 “비용 절감, 에너지 효율 증가, 수소 순도 유지, 수소 누출 최소화”등이 핵심 과제라고 지적합니다. DOE는 수소 생산 옵션과 수소 공급 옵션 간의 장단점을 분석하기 위해 더 많은 연구가 필요하다고 덧붙였습니다.

중요한 건 위치

특히 녹색 수소를 둘러싼 물류와 관련하여 주의가 필요한 분야는 생산 시설의 위치입니다. 녹색 수소는 호주, 북아프리카, 중동과 같이 재생 가능한 에너지의 원천이 풍부한 지역에서 생산되지만 수소가 실제로 사용될 곳으로부터 수 마일 떨어져 있습니다.

Wood Mackenzie의 Douglas는 향후 10년간의 투자 전망을 반영할 때 운송 옵션을 언급했습니다. “파이프라인을 연결할 수 있지만 전용 파이프라인이 필요할 수도 있습니다.”라고 그는 말하면서 이것이 새로운 빌드가 되어야 하고 최종 사용자에게 가까워야 할 가능성이 높다고 지적했습니다.

이 투자에서 유일한 현실적인 옵션은 수소를 암모니아로 수출하는 것과 관련이 있다고 그는 말했습니다. “수소와 녹색 수소를 생산한 다음 질소를 이용하여 암모니아로 합성할 수 있습니다.”라고 그가 말했습니다.

Douglas는 암모니아의 운송은 “이미 확립된 기술과 산업입니다. 이미 많은 수신 포트가 준비되어 있습니다.”라고 언급했습니다. 그런 다음 이 암모니아를 비료 생산자와 같은 최종 사용자에게 직접 판매될 수 있습니다.

다음으로 암모니아를 다시 수소로 분해하는 문제로 이 또한 문제가 존재합니다. 수소를 에너지로 다시 사용하기 위해 분해를 시작하자마자 상당한 에너지 손실이 발생하기 시작합니다.

효율적인 배송 시스템 필요

산업 협회 수소 유럽의 최고경영자인 조르고 차치마르카키스는 CNBC에 보낸 성명에서 녹색 수소의 전망에 대해 낙관적이었습니다.

그는 효율적인 배송 시스템의 중요성을 강조하기 전에 수소는 세계적인 상품이 될 것이라고 말했습니다. 그는 또한 녹색 수소는 재생 가능한 에너지로부터 공급된다는 것을 증명해야 하기 때문에 인증 프로그램의 필요성을 강조했습니다.

몇 가지 분명한 장애물이 있음에도 불구하고 녹색 수소의 공급 및 유통과 관련된 파트너십과 프로그램이 구체화되기 시작했습니다.

예를 들어 올해 초 Greenergy와 Octopus Hydrogen(Octopus Energy 그룹의 일부)은 녹색 수소 공급 파트너십을 시작했다고 발표했습니다. 독일 기업인 Enertrag는 2021년부터 많은 양의 녹색 수소를 고객에게 전달하기 위해 유조선과 운송 트레일러를 운영하고 있다고 밝혔습니다.

그리고 2022년에 마드리드에 본사를 둔 에너지 회사 Cepsa는 로테르담 항과 협력하여 남유럽과 북유럽 사이의 최초의 녹색 수소 회랑을 개발할 것이라고 말했습니다.

걸림돌

수소 생산과 공급을 위한 기술과 지식이 있지만 한 가지 난제가 남아 있습니다.

우드 맥켄지의 더글러스는 “산업계는 수소를 운송하는 방법을 알고 있습니다. 에너지 및 화학 부문이 오랜 시간 동안 수소를 운송해 왔기 때문에 새로 것이 아니라 단지 가.격이 비쌀 뿐입니다.”라고 말합니다. “생산 비용을 낮추는 것이 핵심이며 이것이 낮을수록 관리하기 가능한 운송 비용이 될 것입니다.”라고 덧붙였습니다.

“액화하는 경우 매우 낮은 온도로 낮춰야 해서 비용이 많이 듭니다. 그리고 암모니아로 바꾸려면 거기에 비용이 들고 독성과 관련된 문제가 있습니다. 그것을 매우 차갑게 해야 합니다, 그리고 그것은 단지 비쌀 뿐입니다.”라고 그는 덧붙였습니다. 이 모든 것들은 비용으로 귀결됩니다.

< 참고 : There’s a lot of talk about hydrogen’s potential. But transportation costs represent a big challenge >

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