미래의 연료를 어떻게 수송할 것인가?

세계는 그 어느 때보다 더 많은 에너지를 필요로 합니다. 이는 이산화탄소 배출과 환경에 대한 종합적 영향을 해결하면서 증가하는 수요를 충족하는 지속가능한 시스템이 필요함을 의미합니다.

지속가능하고 효율적이며 저렴한 에너지를 대규모로 제공할 수 있는 잠재력을 지닌 수소가 하나의 솔루션이 될 수 있습니다. 그러나 수소는 수송 비용이 비쌉니다. 그렇다면 이 청정 에너지를 전 세계에 제공할 수 있도록 상용화하는 방법은 무엇일까요?

블루 수소: 탄소순환경제의 핵심 요소

10년 이상 아람코는 중온 개질 (TNR) 및 디젤을 수소로 전환하는 촉매 등 탄화수소에서 고순도 수소를 생산할 수 있는 기술을 탐구해 왔습니다. 우리의 궁극적인 목표는 모든 이산화탄소 배출을 포집하는 동시에 귀중한 수소 가스를 추출하는, 이른바 '블루' 수소를 만드는 것이었습니다.

메탄은 연소될 때 수소와 이산화탄소를 생성하지만, 블루 수소의 차별점은 생성된 이산화탄소 배출을 포집하여 재활용, 제거 또는 재사용한다는 것입니다. 이 모두가 아람코 탄소순환경제 비전을 구성하는 요소입니다.

현재 아람코는 탄화수소 에너지의 약 80-85%를 수소 연료로 성공적으로 전환하고, 두 가지의 혁신적인 기술을 사용하여 포집된 이산화탄소를 활용할 수 있습니다. 한 가지 기술은 석유회수증진을 위해 석유 저류층에 주입하는 것이고, 다른 하나는 폐이산화탄소를 산업용 메탄올과 같은 화학 물질로 전환하는 것입니다. 또한 추가적으로 발생한 이산화탄소를 지하 깊은 곳에서 안전하게 격리할 수 있습니다.

수송 비용 절감

블루 수소를 생산하는 것은 절반의 솔루션에 불과했습니다. 아람코가 극복해야 했던 또 다른 문제는 이 혁신적인 연료를 저장하고 필요한 곳으로 수송하는 저렴한 방법을 찾는 것이었습니다.

수소는 매우 가벼운 분자입니다. 액화가 가능하지만, 액화수소는 영하 254°C에 보관해야 하므로 특히 장거리 운송이 매우 어렵고 비용이 많이 듭니다. 이에 대한 해결책은 수소를 이미 전 세계적으로 널리 거래되는 화합물인 암모니아로 전환하는 것입니다.

수소와 비교할 때 액화 암모니아는 온도와 압력 요건 측면에서 수송이 훨씬 더 편리하고 실용적이며 비용 효율적입니다.
목적지에 도착한 블루 암모니아는 블루 수소로 재전환하거나 청정 발전을 위해 가스터빈 연료로 직접 사용할 수 있습니다.

세계 최초 블루 암모니아 선적

2020년 아람코는 현재까지 수행한 가장 야심 찬 파일럿 프로젝트 중 하나를 성공적으로 완료했습니다. SABIC 및 일본에너지경제연구소 (IEEJ)와 협력하여 탄화수소 가치사슬 전체를 포괄하는 공급망 실증을 수행한 것입니다.

이 차별화된 협력은 2020년 8월 아람코가 40톤의 고급 블루 암모니아를 일본에 성공적으로 선적함으로써 결실을 맺었습니다.

일본에 선적된 블루 암모니아는 3개 시설로 수송되었고 그 중 20%는 기존 발전소에서 석탄과 함께, 또 다른 20%는 천연가스와 함께 성공적으로 동시 소성되었습니다. 이 파일럿 프로젝트는 탈탄소 사회로의 전환이라는 일본의 궁극적 포부 실현을 위한 다수의 이니셔티브 중 하나이며, IEEJ에 따르면 언젠가는 일본 전력의 약 10%가 블루 암모니아에서 생산될 수 있을 것입니다.