블루 수소를 통해 대체 에너지로 지역사회 지원

아람코는 석유·가스 생산을 주요사업으로 하는 에너지·화학 기업입니다. 여기에 언급된 솔루션은 상업적 활용의 초기 단계에 있습니다.

전 세계는 그 어느 때보다 더 많은 에너지를 필요로 합니다. 이는 이산화탄소 배출과 환경에 대한 전반적인 영향을 해결하는 동시에 증가하는 수요를 충족하는 지속 가능한 시스템이 필요함을 의미합니다. 에너지 전환이 진행되는 동안에도 커뮤니티를 계속 운영할 수 있는 시스템 말입니다.

중장비 운송, 난방, 전력 생산과 같이 탄소 배출을 줄이기 어려운 부문에서 저배출 에너지 운반 매개체로서 상당한 배출량 감소를 지원할 수 있는 잠재력을 갖춘 수소가 하나의 솔루션이 될 수 있습니다.

아람코는 기술 리더십, 낮은 업스트림 탄소 집약도, 저비용 석유·가스 생산 실적을 바탕으로, 비용 경쟁력이 있는 수소를 대규모로 생산할 수 있는 엄청난 잠재력이 있습니다. 그러나 수소는 운송 비용이 비쌉니다. 그렇다면 이 청정에너지를 전 세계에 제공할 수 있도록 상용화하는 방법은 무엇일까요?

아람코는 미래의 에너지를 열어갑니다.

수소는 우주의 가장 풍부한 원소일 뿐만 아니라, 자동차, 기차, 트럭 및 선박에 대한 연료 공급부터 전력 생산과 건물 난방에 이르기까지 미래의 에너지 믹스에서 필수적인 역할을 수행할 수 있습니다. 연소 또는 산화될 때 물만 배출하는 무색의 청정 연료이기 때문입니다.

따라서 에너지 운반 매개체로서 수소의 잠재력은 오늘의 인프라를 통해 저배출 미래를 실현하고 사람과 지구를 위해 미래의 요구를 충족하는 데 도움을 준다는 비전의 핵심 요소입니다.  

탄소순환경제

10년이 넘는 시간 동안 아람코는 중온 개질(TNR) 및 디젤을 수소로 전환하는 촉매 등 탄화수소에서 고순도 수소를 생산할 수 있는 잠재적 기술을 탐구해 왔습니다. 

처음부터 우리의 목표는 가치 있는 가스를 추출하는 동시에 모든 이산화탄소 배출을 포집하는 ‘블루’ 수소를 만드는 것이었습니다

메탄은 연소할 때 수소와 이산화탄소를 생성하지만, 블루 수소의 차별점은 이러한 이산화탄소 배출을 포집한 후 주입 및 격리(흡수원에 저장)한다는 것입니다. 이는 탄소순환경제를 위한 우리의 비전을 구성하는 요소입니다.

두 가지 혁신적인 기술을 사용하여 포집된 이산화탄소를 활용할 수 있습니다. 첫 번째 기술은 석유회수증진을 위해 석유 저류층에 주입하는 것이고, 다른 하나는 폐이산화탄소를 산업용 메탄올과 같은 화학 제품으로 전환하는 것입니다. 또한 추가로 발생한 이산화탄소는 지하 깊은 곳에 안전하게 격리할 수도 있습니다.

운송 비용 절감

블루 수소를 생산하는 것은 절반의 솔루션에 불과했습니다. 아람코가 극복해야 했던 또 다른 과제는 이 혁신적인 연료를 경제적으로 저장하고 필요한 곳에 공급하는 방법을 찾는 것이었습니다.

수소는 매우 가벼운 분자입니다. 액화가 가능하지만, 액화수소는 영하 254°C에 보관해야 하기 때문에 특히 장거리 운송이 매우 어렵고 큰 비용이 듭니다.  

이에 대한 해결책은 수소를 이미 전 세계적으로 널리 거래되는 화합물인 암모니아로 전환하는 것입니다.

수소와 비교했을 때 액화 암모니아는 온도와 압력 조건 측면 모두에서 운송이 훨씬 편리하고 실용적이며 비용 효율적입니다.

블루 암모니아는 목적지에 도착하면 블루 수소로 재전환하거나 청정 발전을 위해 가스 터빈 연료로 직접 사용할 수 있습니다.

블루 암모니아: 세계 최초

2020년 아람코는 현재까지 수행한 가장 야심 찬 파일럿 프로젝트 중 하나를 성공적으로 마쳤습니다. SABIC 및 일본 에너지경제연구소와의 파트너십을 통해 탄화수소 가치 사슬 전체를 포괄하는 공급망 실증을 수행한 것입니다. 

이러한 야망은 2020년 8월, 아람코가 40톤의 고급 블루 암모니아를 일본에 성공적으로 선적하면서 실현되었습니다. 선적된 블루 암모니아는 일본 내 3개 시설로 운송되었고 그중 20%는 기존 발전소에서 석탄과 동시 소성하고 천연가스와 같은 비율로 연소하는 데 성공했습니다.

2022년에는 티유브이 라인란드(TÜV Rheinland)로부터 세계 최초로 저탄소 블루 암모니아 및 블루 수소 생산 인증을 획득했으며, 계열사인 사빅 애그리 뉴트리언트(SABIC Agri-Nutrients)와 정유 합작사인 SASREF를 통해 동아시아에 총 4만 5천 톤 이상의 수소를 공급했습니다.

이는 한국과 일본이 저배출 사회로의 전환이라는 궁극적 목표 실현하기 위한 다수의 이니셔티브 중 하나입니다. 일본 에너지경제연구소에 따르면 언젠가는 일본 전력의 약 10%가 블루 암모니아로 생산될 수 있다고 합니다.

수소로 전환되는 탄화수소 에너지의 비율을 높이는 방법을 개발하고, 전 세계 파트너와 협력하여 발전 및 수소 동력 자동차를 위한 더 광범위한 인프라와 공급망을 구축하는 등 아직 몇 가지 과제가 남아있습니다.

그러나 천연가스를 블루 수소로 전환하는 것이 모두를 위한 저렴하고, 안정적이며, 지속가능한 저탄소 에너지 생산의 핵심이 될 수 있다는 점은 분명합니다.

아람코는 미래에 투자하고 있으며 안정적이고 현실적이며 포용적인 에너지 전환에 필요한 아이디어와 실용적인 솔루션을 개발하는 데 있어 우리의 역할을 적극적으로 수용하고 있습니다. 각각의 획기적인 혁신은 모두를 위한 더 밝은 미래에 한 걸음 더 다가가는 중요한 단계입니다. 그리고 아람코는 그러한 미래에 도달할 때까지 멈추지 않을 것입니다.