대형 선박의 온실 가스 배출을 없애는 신기술

대형 선박의 온실 가스 배출을 없애는 신기술 - 고체 산화물 연료 전지

(A movable partition in the fuel tank would allow it to accept CO2 as the fuel is spent, compressed to a point where a given volume of fuel would generate only a slightly larger volume of CO2. Credit: Northwestern University)

선박에서 나오는 온실 가스는 전체 온실 가스 배출량의 1.7%로 많은 비중을 차지하지는 않지만, 이것도 사실 적은 양은 아닙니다. 따라서 현재 업계에서는 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있는 친환경 선박 도입을 서두르고 있습니다. 하지만 자동차와는 비교도 안되는 엄청난 크기이기 때문에 배터리로 움직이는 대형 선박은 상상하기 어렵습니다. 현실적인 대안으로 거론되고 있는 것 중 하나가 바로 고체 산화물 연료 전지 (solid oxide fuel cell, SOFC)입니다.

고체 산화물 연료 전지 : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5783384&cid=40942&categoryId=32374

고체 산화물 연료 전지는 천연가스 같은 탄화수소를 사용할 수 있고 발전 효율도 높은 편이기 때문에 이미 국내 조선사에서도 고체 산화물 연료 전지 LNG 선을 개발하고 있습니다.

하지만 천연가스 같은 화석 연료를 사용하는 경우 여전히 이산화탄소가 나온다는 단점이 있습니다. 노스웨스턴 대학의 연구팀은 이동식 파티션을 내장한 연료 가스 탱크를 이용해서 이산화탄소를 저장하는 새로운 폐쇄 시스템을 개발했습니다. 최근 상업화된 고체 산화물 연료 전지는 에너지 전환 효율이 50-60%까지 높아졌기 때문에 그 자체로 내연 기관보다 온실가스 배출이 절반 이하로 적어지지만, 이것도 회수하겠다는 복안입니다. 물론 이산화탄소 압축 과정에서 에너지를 사용하지만, 이렇게 사용되는 에너지는 고체 산화물 연료 전지가 만드는 에너지의 2% 정도로 감당할만 하다는 것이 연구팀의 추정입니다.

다만 연료 전지 자체가 비싼데, 여기에 특수 연료/이산화탄소 보관 고압 탱크까지 더 하면 가격이 과연 얼마나될지 궁금합니다. 환경 규제가 날로 강해지지만, 비용 문제도 간과할 순 없기 때문에 기술적으로 가능하더라도 상용화 여부는 기다려봐야 알 수 있을 것 같습니다.

참고

https://newatlas.com/marine/carbon-capture-shipping-sofc/

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