녹색 수소, 산업 배출량 대폭 감소 약속

원문 링크 : https://www.theearthandi.org/post/green-hydrogen-promises-to-slash-industrial-emissions

유해한 배출을 줄여야 할 시급한 필요성이 정부와 산업을 행동으로 이끌고 있습니다. 탈탄소화의 중요한 목표는 전력, 난방 및 운송 부문으로, 이 두 부문이 합쳐서 전 세계 CO2 배출량의 73% 이상을 차지합니다. 오늘날 어떤 단일 기술이나 에너지원도 순 제로 배출을 달성할 수 없습니다. 그럼에도 불구하고 수소는 전력을 위한 깨끗하고 재생 가능한 에너지원과 함께 실행 가능한 녹색 에너지 미래에 상당한 기여를 할 잠재력이 있습니다.

북해의 네덜란드 지역에서는 가스 플랫폼을 녹색 수소 생산 시설로 재활용하는 시범 프로젝트가 진행 중입니다. '녹색' 수소는 재생 에너지원을 사용하여 생산된 수소 가스입니다. 이 프로젝트에서 알 수 있듯이 기존 파이프라인은 생산된 수소 연료를 본토로 편리하게 보내 유통할 수 있습니다. 이 지역에 더 많은 석유 및 가스 플랫폼과 함께 대규모 해상 풍력 발전소가 있는 것은 대규모 녹색 수소 생산의 지속 가능한 미래에 대한 희망을 보여줍니다.

©버밍엄 대학교

에너지 전환에서 수소의 역할

수소는 전기와 화석 연료와 마찬가지로 연료로 사용하거나 나중에 사용하기 위해 저장할 수 있는 2차 에너지원입니다. 오늘날 수소는 주로 정유, 화학 제조, 우주 로켓과 같은 전문 분야에 공급됩니다. 그러나 유해한 대기 오염을 줄이기 위해 일부 도시와 마을에서는 수소를 사용하여 버스와 발전기에 전력을 공급하고 난방과 에너지 저장을 제공하고 있습니다.

수소는 운송 부문의 탈탄소화에 중요한 역할을 할 것으로 예상되며, 업계 리더들은 이에 따라 투자하고 있습니다. Alstom 과 Siemens 와 같은 일부 기차 제조업체는 이미 지역, 지방 및 시골 노선에서 디젤을 대체하기 위해 수소 연료 전지 기차를 테스트하고 있습니다. ABB 와 Wärtsilä 와 같은 선박 엔진 제조업체 는 바지선, 자동차 페리, 요트, 심지어 화물선에 적합한 수소 엔진을 고안하고 있습니다. 또한 주요 전력 부문 제조 회사는 배터리, 액화 천연 가스(LNG), 암모니아와 같은 경쟁 기술과 경쟁하기 위해 천연 가스 대신 수소를 위한 새로운 발전소 터빈을 개발하기 위해 다른 회사와 협력하고 있습니다.

재생 에너지와 해수: 해상 수소의 열쇠

대부분 유럽 국가에서 육상형 녹색 수소 공장은 담수와 해상 풍력 발전소에 의존합니다. 독일-덴마크 국경 근처 슐레스비히-홀슈타인에 있는 독일의 835만 달러(740만 유로) Westküste 100 프로젝트가 대표적인 예입니다. 마찬가지로 스코틀랜드 오크니 섬의 수소 허브는 해상 및 육상 풍력과 파력의 조합으로 구동됩니다.

해상 수소 생산은 대신 해수와 해상 풍력 발전소의 힘을 활용하여 담수 자원에 부담을 주지 않을 수 있습니다. 덴마크는 최근 북해에 세계 최초의 풍력 에너지 허브 역할을 할 인공 섬을 건설할 계획을 발표했습니다 . 기가와트 규모의 현장 수소 공장 용량도 포함된 이 야심 찬 계획은 유럽의 청정 에너지 전환을 선도하기 위한 실질적인 단계입니다.

©Neptune Energy

파일럿 프로젝트, 플랫폼의 다중 활용 테스트

네덜란드 PosHYdon 파일럿 은 세계 최초의 해상 녹색 수소 전기분해 프로젝트로, 작동 가스 플랫폼에 설치되었습니다. 바람으로 구동되는 전기분해는 여과된 해수를 분리하고 하루에 최대 400kg의 녹색 수소를 생산합니다. 그런 다음 수소는 네덜란드의 가스 분배 그리드와 연결된 기존 해저 가스 파이프라인을 통해 본토로 수출됩니다.

이 프로젝트는 네덜란드 기업청(RVO)으로부터 420만 달러(360만 유로)의 보조금을 받았고, 수많은 에너지 유틸리티, 생산, 기술 및 탐사 회사로부터 투자를 유치했습니다. 이 프로젝트의 후원자들은 육상 수소 공장에 연결되는 새로운 해저 전력 케이블을 깔는 것보다 기존의 해상 가스 인프라를 사용하여 수소를 생산하는 것이 훨씬 저렴할 것이라고 확신합니다.

이 파일럿은 이러한 추정치에 대한 중요한 테스트가 될 것입니다. Neptune Energy Corporate Affairs Manager인 Patrice Hijsterborg는 현실적으로 "이 파일럿 프로젝트는 실제 비용이 얼마인지 알아냅니다."라고 말합니다.

미래 에너지의 유망한 추세

운송, 난방, 중공업, 전력의 녹색화는 세계의 온실 가스 배출량에 상당한 영향을 미칠 것입니다. 난방 및 조리용 파이프라인에서 천연 가스를 수소로 희석하는 것의 실용성과 영향을 탐구하는 작업이 이미 진행 중입니다. 한편, 운송 부문은 대체 연료, 배터리, 수소, LNG를 사용하여 탈탄소화에 더 적합합니다. 시멘트, 화학 물질, 강철 제조와 같은 중공업 공정의 탈탄소화는 상당한 투자가 계속 필요한 어려운 과제입니다. 

배출량 감소의 시급성은 녹색 수소의 성장과 적용에 대한 수요를 강화해야 합니다. 사실, 영국, 유럽 연합, 중국, 캐나다, 미국, 러시아, 남아프리카 공화국을 포함한 국가의 주요 정부는 BP, Total Energy, Shell, Saudi Aramco, Gazprom과 같은 주요 에너지 회사와 협력하여 수소 생산, 유통, 사용을 촉진하는 수소 친화적 정책을 개발하고 있습니다.

현재 녹색 수소는 화석 연료로 생산되는 '회색' 수소보다 약 3.5배 비쌉니다. 현재 녹색 수소가 가격 면에서 경쟁할 수 있는 유일한 확실한 방법은 생산 규모를 확대하는 것입니다. 현재 독일 북부의 10GW AquaVentus 벤처를 포함하여 약 10개의 야심찬 프로젝트가 개발 중입니다. 저렴한 재생 에너지, 수자원, 확장 가능한 전기 분해를 확보하는 것이 녹색 수소 비용을 낮추는 데 중요한 요소입니다.

연구 기업 Frost & Sullivan의 최근 보고서에 따르면, 글로벌 수소 생산량은 2020년 7,100만 톤(7,800만 톤)에서 2030년 1억 6,800만 톤(1억 8,500만 톤)으로 증가할 것으로 예상됩니다. 전 세계적으로 수소에 대한 관심이 커지면서 수소 시장은 2020년 1,773억 달러에서 2030년 4,200억 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 이러한 숫자를 관점에 맞춰 살펴보면, Navigant Research는 2019년 글로벌 에너지 시장을 1조 6,000억 달러 이상으로 평가했습니다. 갈 길이 멀지만 수소의 미래는 녹색으로 보입니다.

*Nicholas Newman is an energy, technology, and business journalist, content writer, and editor based in Oxfordshire, England.