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2015년 4월 29일 수요일

아우디가 만드는 친환경 합성 연료 e-diesel



 화석연료를 연소시키면 산소와 화학 반응을 일으키면서 열에너지를 내놓습니다. 그 부산물로는 이산화탄소와 물이 나오게 되죠. 이것은 자동차에서 발전소에 이르기까지 널리 사용되는 반응입니다. 하지만 그 반대도 이론적으로는 얼마든지 가능합니다. 에너지를 가해서 물과 이산화탄소로부터 연료로 사용할 수 있는 탄화수소를 만들수 있습니다. 다만 에너지를 소모하는 과정이므로 흔히 볼 수 없을 뿐이죠.
 문제는 화석 연료를 사용할 때 부산물로 나오는 이산화탄소입니다. 지구 대기 중 이산화탄소 농도가 급격히 상승하면서 지구의 평균 기온도 따라서 오르고 있습니다. 비록 수많은 기후 변화 부정론자들이 다양한 경로를 통해서 이를 부인하려고 하지만 과학계의 합의 수준은 지난 수십 년간 더 높아졌습니다. 최근 주요 저널에 발표된 대부분의 논문들을 살펴보면 거의 한결같은 결론을 볼 수 있습니다.
 물론 과학은 항상 반증의 가능성을 열어놓기는 하지만, 지금까지의 연구 결과를 보면 온실 가스 감축을 위한 국제적 공조는 매우 시급한 문제라고 할 수 있습니다. 따라서 세계 각국은 지난 수십 년간의 미온적 태도에서 벗어나 온실가스 감축을 위한 새로운 국제적 합의를 위해 노력하고 있습니다. 이런 점을 감안하면 자동차 회사들이 여기에 민감하게 대응하는 것은 놀라운 일이 아니죠.
 자동차 메이커들을 경영하는 사람들이나 정책 입안자들은 바보가 아니기 때문에 현재 과학계의 결론이 어떻다는 것과 이로 인해 예상되는 규제가 어떤 것일지 잘 알고 있습니다. 따라서 차세대 친환경 자동차에 막대한 투자가 이뤄지고 있습니다.
 이전에도 설명했지만 에너지를 가하면 물과 이산화탄소는 연료로 변할 수 있습니다. 실제로 현재 연구 단계에서 이런 합성 연료가 소량 시험 생산이 되고 있죠. (이전 포스트 참조 http://jjy0501.blogspot.kr/2014/11/Synthetic-fuel.html ) 또, 에너지 역시 태양 에너지같은 친환경 에너지를 사용하려는 시도가 진행 중입니다. ( http://jjy0501.blogspot.kr/2014/05/Solar-Energy-produce-the-jet-fuel.html 참조)  

 여기에는 이미 쉘(Shell) 같은 석유 회사는 물론 다양한 기업들이 가능성을 타진하고 있는데, 독일의 자동차 메이커인 아우디도 이 대열에 합류하기로 했다는 소식입니다. 아우디는 이미 전기 자동차, 하이브리드 자동차를 비롯해서 다양한 친환경 자동차 시장에 도전 중이기 때문에 이것이 놀라운 일은 아닐 수도 있지만, 자동차 회사가 연료 생산까지 뛰어든다는 점을 생각하면 약간 의외일 수도 있습니다.
 아우디가 개발하는 합성 연료의 이름은 아우디 e-diesel (Audi e-diesel) 입니다.

(합성 연료인 아우디 e-diesel 을 만드는 과정. 출처 : 아우디)  
 아우디 e-diesel은 물을  섭씨 800도로 가열한 후 이를 분해해서 수소를 추출하고 여기에 이산화탄소를 반응시키는 지극히 평범한 방식으로 제조됩니다. 이렇게 만든 탄화수소는 블루 크루드(Blue Crude)라고 불리는데 다시 한번 가공을 거치면 디젤 연료로 사용할 수 있습니다. 여기까지는 이제는 별로 특별할 것도 없는 이야기입니다. 이런 방식으로 합성 연료를 생산할 수 있다는 것은 이미 오래전 증명되어 있으니까요.
 하지만 이를 상용화시키는 것은 또 별개의 문제입니다. 아직까지 상용화가 안된 이유는 기술적 문제보다 경제적 문제가 큰 편입니다. 즉 이렇게 만드는 연료가 경제성이 없다는 것이죠. 그러나 유럽에서 점차 온실 가스 규제가 강화되는 시점에서는 상황이 조금 다를 수도 있습니다.
 아우디는 독일 연방 교육 및 연구부(Federal Ministry of Education and Research)의 선파이어 프로젝트(Sunfire project)의 일환으로 지난 2012년부터 지원을 받아가면서 이 합성 연료를 개발했습니다. 최초의 합성 연료 제조 시설이 드레스덴에 2013년 건설되어 2014년 11월 14일 가동에 들어갔고, 2015년 5월 쯤에는 3000리터 정도의 합성 연료를 시험 생산할 계획이라고 합니다. 이는 더 대규모 생산을 위한 소량 시험 생산입니다. 
 본격 가동에 앞서 아우디 e-diesel 은 교육 연구부 장관의 아우디 A8 3.0 TDI 클린 디젤 콰트로 자동차에 주유되었습니다. 주유된 양은 5리터에 불과하지만 아무튼 상징적인 의미가 있겠죠. 이렇게 아우디는 독일 정부의 친환경 정책에 적극 동조하면서 규제를 피해보겠다는 의도로 해석됩니다.

 이런 합성 연료의 문제점은 사실 비용 문제는 물론이거니와 에너지 전환 효율이 별로 높지 않다는 것인데, 과연 실제 널리 상용화가 될 수 있을지 주목됩니다. 어쨌든 아우디가 연료도 생산한다니 재미있는 일이네요.

 참고





댓글 4개:

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