친환경연료는 자연환경을 오염시키지 않거나 오염이 적은 연료를 말한다.
국제유가 상승과 지구온난화 현상으로 국제사회는 온실가스 감축을 목표로 한 교토의정서 채택 등으로 인해 환경기술에 대한 투자의 필요성이 대두되고 있다. 자국이 친환경 기술을 보유하지 못할 경우, 환경규제로 높아질 수출 장벽에 대응할 수 없게 되기 때문이다. 네팔의 소똥연료, 우간다의 인분가스, 중국의 짚 발전소 등 친환경적인 대체에너지를 개발하고 있다.
최근에는 환경오염을 유발하지 않는 수소가 차세대 에너지원으로 주목받고 있다. 폭스바겐 그룹 산하 럭셔리카 업체 포르쉐가 탄소중립 행보의 일환으로 친환경 연료인 e퓨얼을 개발하기 위해 대규모 투자를 단행한다. e퓨얼은 친환경적인 방식으로 생성한 수소와 배기가스 등으로부터 포집한 이산화탄소를 합친 뒤 촉매 반응을 일으켜 만드는 연료다. 생산 과정에서 배기가스를 배출하지 않을 뿐 아니라 내연기관차에 사용될 경우 미세먼지나 온실가스의 배출량이 경유 대비 20~40%에 그치는 것으로 알려졌다.
현대자동차그룹도 최근 아람코, 킹 압둘라 과학기술대학(KAUST) 등과 함께 e퓨얼과 같은 첨단연료를 공동개발하고 있다.
비행기 친환경 연료
전기차, 수소차 등 온실가스 배출 '0'을 목표로 개발된 친환경 자동차에 이어 비행기 연료에 대한 연구도 활발하게 진행 중이다.
세계 3대 항공엔진 기업으로 꼽히는 롤스로이스는 전기 비행기 '스피릿 오브 이노베이션(Spirit of Innovation)'을 공개하면서 화석 연료를 대체할 항공 에너지원에 대한 연구를 진행해 오고 있다.
더욱이 올해 개최된 제22회 세계지식포럼에서 롤스로이스 그룹은 "탄소배출을 줄이기 위해 2023년까지 모든 항공 엔진이 친환경 항공유를 사용할 수 있도록 할 계획"이라고 발표한 바 있다.
또한 2016년 세계 최초로 태양광만으로 4만 3000km의 세계 일주를 완성한 스위스 항공기 ‘솔라임펄스2(Solar Impulse2)’의 성공 이후, 가장 안전한 대체 에너지원으로 태양열이 주목받고 있다.
IASS(Institute for Advanced Sustainability Studies) 재생에너지 연구원의 연구진들은 친환경 자동차 연료와는 전혀 다른 연료 생산법을 공개하며, 친환경 항공기의 대체 연료 연구에 새로운 가능성을 열었다.
이번 연구의 핵심은 태양에너지를 이용해 대기 중에 있는 CO₂와 H₂O를 유입하여 에너지로 전환한다는 것. 즉, 오직 태양열, CO₂와 H₂O를 재료로 '친환경 항공유'를 생산할 수 있다는 것이다.
연구진이 설계한 '열화학 태양 연료 생산 체인(thermochemical solar fuel production chain)'은 태양 복사열이 고온 공정이 가능하도록 약 15,000도 가량의 온도로 가열해 작동된다.
이렇게 가열된 장치에 유입된 대기 중 CO₂와 H₂O는 산소와 분리되고, 이후 일산화탄소(carbon monoxide), 수소( hydrogen)의 혼합물인 합성가스를 생성하여 등유(kerosene), 메탄올(CH₃OH), 기타 연료로 처리된다. 이 모든 과정은 태양열과 대기 중 CO₂와 H₂O로 처리되기 때문에 진정한 탄소중립을 달성할 수 있다는 데 의의가 있다.
이 시스템의 전체 공정에 대한 분석에 따르면, 만약 이 시설이 산업적 규모로 확대된다면 리터당 1.20~2유로의 비용이 들 것으로 추산된다. 또한, 태양광 자원이 풍부한 사막 지역 및 건조지역의 약 1% 미만을 활용하여 글로벌 수요를 충족할 만큼 연료를 생산할 수 있게 된다.
단지 연구진은 초기 투자 비용이 많이 들어 시장 진입을 확보하기 위한 다각도의 협력 및 지원정책이 필요하다고 밝혔다.
참고자료
- 〈친환경연료〉, 《매일경제》
- 최동훈 기자, 〈포르쉐, 친환경 연료 ‘e퓨얼’ 개발에 1억달러 투자〉, 《이코노믹리뷰》, 2022-04-07
- 김현정 객원기자, 〈친환경 비행기 연료, 대기에서 직접 얻는다?〉, 《사이언스타임즈》, 2021-12-08
- 조계완 기자, 〈이산화탄소로 친환경 연료 만든다〉, 《한겨레》, 2017-07-04
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