차세대 항공연료 중 가장 가성비 높은 연료는 SAF가 아니다? [카테고리 설정이 아직되어 있지 않습니다.] 사진./픽사베이
항공업계의 탈탄소화를 위해서 지속가능한 항공연료(이하 SAF)가 주목을 받고 있지만, SAF보다는 DACCS(직접 공기포집 및 저장)를 활용한 제트연료가 더 가성비가 높다는 연구결과가 나왔다고 카본헤럴드가 최근 소개했다.
마지널 카본(Marginal Carbon)에 실린 이 연구는 SAF 비용을 DACCS를 통해 탄소배출이 제거된 화석연료와 비교했다.
분석 결과, 2050년 SAF를 사용한 비행은 비용이 645달러(약 88만원)인 반면, 탄소를 제거한 연료를 사용한 비행은 약 433달러(약 59만원)이었다.
SAF, 바이오연료, 전기연료와 비교한 결과, DACCS가 가성비 최고
DACCS(Direct Air Capture with Carbon Storage)는 화학 공정을 사용하여 주변 공기에서 이산화탄소를 직접 포집하고 분리하는 기술이다. 포집한 다음 이산화탄소는 화학 물질에서 분리되어 지질 저장소에 주입되거나 지속가능한 제품을 만드는 데 사용된다.
기존의 DAC(직접공기포집)가 대기에서 이산화탄소를 포집하는 것만을 의미하지만, DACCS는 포집한 이산화탄소를 저장하고 다른 용도에 사용한다는 점에서 차이가 있다. DACCS가 DAC보다는 좀 더 포괄적이다.
한편, 이 연구에서는 바이오 연료의 가격도 조사했다. 연구결과는 바이오 연료는 전기연료(e-fuels)보다 저렴하다는 것을 보여준다. 가장 저렴한 HEFA(수소처리된 에스테르와 지방산) 바이오 연료는 여러 시나리오에서 기존의 화석연료에 DACCS 처리한 연료를 섞어 쓰는 방식에 비해 저렴하지만 공급 원료에 제약이 있어서 기존 제트연료를 대체할 수 있는 공급량을 만들 수 없는 단점이 있다.
바이오 연료가 현실적으로 공급량이 부족하다면, 전기연료를 생각해볼 수 있다. 전기연료는 풍력, 태양광, 원자력 같은 지속 가능한 전력원에 의해 분할된 물에서 얻은 수소와 함께 포획된 이산화탄소 또는 일산화탄소를 사용하여 제조한다.
전기연료의 가장 큰 문제는 생산에 너무 많은 전력이 필요하다는 점이다. 분석에 따르면, 전기연료는 이산화탄소 1톤을 얻는데 9000~1만500kWh(킬로와트시)가 필요하다. 현재 항공 연료의 3분의 1만 전기연료로 교체하면 연간 2500TWh(테라와트시) 이상의 전력이 필요하며 이는 전 세계 전력 소비량의 10%에 해당하는 어마어마한 양이다. 반면, DACCS 방식은 410TWh 정도의 전력이 필요하다.
전기연료의 가격 경쟁력은 화석연료 가격과 전기요금이라는 두 가지 핵심 요소에 달려 있다. 전기연료에는 대량의 수소가 필요하며 화석연료와 DACCS 처리한 연료를 혼합하는 시나리오보다 7배 더 많은 전기가 필요하다. 화석연료 가격이 크게 오르거나 전력 가격이 예외적으로 낮은 경우에만 화석연료와 DACCS연료를 혼합한 경우와 가성비가 비슷하다. 그러나, 전력 비용이 높거나 화석연료 가격이 낮아지면, 전기연료 보다는 화석연료에 DACCS 처리한 연료를 혼합해서 쓰는 것이 훨씬 낫다.
하니웰의 독자기술, SAF 생산성 높이고 탄소집약도 낮춰
하지만 기존 SAF를 더욱 저렴하게 생산하려는 노력도 계속되고 있다. 영국의 지속 가능성 미디어 환경리더에 의하면, 미국의 다국적 기업 하니웰(Honeywell)은 수소화 분해기술로 SAF생산성을 향상시켰다고 한다.
수소화 분해기술(hydrocracking)은 SAF 생산 효율성을 3~5% 향상시킬 뿐만 아니라 탄소 집약도를 크게 줄여 기존 화석연료에 비해 SAF의 탄소 집약도를 90% 낮출 수 있다.
하니웰의 독자적인 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch)기술은 농작물, 목재 폐기물 또는 음식 찌꺼기로 가공한 바이오매스에서 액체와 왁스를 채취하여 SAF를 생산하는 기술이다. 이 기술을 사용하면 SAF의 원료를 보다 다양하게 사용해서 바이오매스를 만들 수 있고 보다 고품질의 SAF를 생산할 수 있다. 또한, 생산량 증가를 촉진하면서 운영 비용을 최대 20%까지 절감하며, 폐기물을 줄여 기존의 수소화 처리 방법에 비해 환경 문제가 적다.
하니웰의 기술은 항공산업에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 최근 퓨얼스(Fuels)는 미국 루이지애나에 곧 설립될 바이오 연료 제조 시설에 하니웰의 피셔-트롭쉬 기술을 채택했다고 발표했다. 이 시설은 2028년부터 SAF를 매일 1만3000배럴(약 206만 리터) 생산할 예정이다.
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