코스트 경쟁력이 있는 수소 제조방법으로 화석연료 개질 및 물 전해가 주목받고 있다.
일본 에너지종합공학연구소는 부산, 개질, 물전해 등 다양한 수소 제조 프로세스를 코스트 및 생산량 측면에서 비교한 결과 화학 분야에 대한 이용을 전제로 연평균 10만-20만톤을 공급하기 위해서는 화석연료 개질 및 물전해가 가장 현실적이라는 결론을 내렸다.
글로벌 화학기업은 지구온난화 대책의 일환으로 이산화탄소(CO2)를 원료로 사용하는 방안을 주목하고 있다.
수소와 반응시켜 메탄올(Methanol)을 생성한 후 에틸렌(Ethylene), 프로필렌(Propylene) 등을 경유해 화학제품을 제조하는 것으로 메탄올을 이용해 직접 합성하기 위한 연구개발(R&D)도 진행되고 있다.
그러나 일정규모가 확보되지 않으면 코스트 경쟁력이 성립되지 않는 것으로 파악되고 있다.
일본 에너지종합공학연구소는 화학제품 원료로 연평균 10만-20만톤이 필요한 것으로 시산해 수소 제조방법의 경쟁력을 검토했다.
국제유가는 2030년 배럴당 105달러, 2040년 141달러로 설정했으며 프로세스는 부산, 화석연료 개질, 물전해, 신기술로 분류해 코스트 경쟁력과 함께 정해진 양을 안정적으로 생산할 수 있는지에 중점을 두고 분석했다.
에틸렌 크래커에서 생성되는 수소는 최근 N입방미터당 220원으로 코스트 경쟁력이 뛰어나나 크래커당 생산량이 최대 3만톤에 불과해 생산규모 측면에서 어려움이 있는 것으로 파악하고 있다.
바이오매스 가스화 프로세스에 대한 관심도 높으나 목질칩이 바이오매스 발전에도 사용됨에 따라 수소를 10만톤 이상 생산하기 어려운 것으로 판단하고 있다.
신규 공법으로 부상하고 있는 열화학(IS), 고온 수증기 전해(SOEC)는 2040년까지 실용화되기 어렵다는 의견이 주류를 이루고 있다.
반면, 화석연료 개질은 코스트경쟁력 및 생산량 밸런스가 뛰어난 것으로 평가하고 있다.
특히, 석탄은 천연가스 및 나프타(Naphtha)에 비해 가격 상승이 둔화될 것으로 예상되고 있어 가장 유력시되고 있으며 수소를 10만톤 생산한다는 가정 아래 2030년 이후에도 가격이 N입방미터당 430원으로 경쟁력을 유지할 수 있을 것으로 분석했다.
물 전해도 화석연료 개질을 잇는 코스트 우위성을 보유하고 있는 것으로 판단하고 있다.
다만, 제조코스트는 일반전력이 1430원, 태양광이 1520원, 풍력이 1210원에 달해 저렴한 재생에너지 도입이 필수적으로 요구되고 있다.