JGC, 폐수로 탄산마그네슘 제조 … 폐콘크리트로는 탄산칼슘 생산

JGC가 이산화탄소(CO2)를 탄산염으로 고정화시키는 CCU(CO2 회수‧이용) 기술을 개발하고 있다.
JGC는 일본 신에너지‧산업기술 종합개발기구(NEDO) 사업을 통해 폐수로 탄산마그네슘을 제조하는 프로세스와 폐콘크리트로 탄산칼슘을 생산하는 프로세스 개발 프로젝트에 참여하고 있다.
이밖에 자체적으로도 콘크리트 잔여물을 원료로 탄산칼슘을 생산하는 효율적인 프로세스 개발에 박차를 가하고 있다.
현재는 건설 수주가 주력사업이지만 중장기적으로 생산제품 판매와 이산화탄소 배출권 거래 등 다양한 사업모델을 구축하기 위해 여러 프로젝트에 적극 참여하고 있다.
CCU는 화력발전소와 산업현장에서 배출된 이산화탄소를 유효하게 재이용함으로써 이산화탄소를 고정화시키는 기술로 자원순환 관점에서 많은 주목을 받고 있다.
다만, 현재 유기화학, 액체연료 등으로 변환하는 기술이 개발되고 있으나 수소를 원료로 사용하기 때문에 이산화탄소 프리 수소의 코스트를 낮추지 않으면 실용화가 어렵다는 단점이 제기되고 있다.
반면, 탄산염은 건축자재 용도를 포함해도 시장이 작지만 수소를 사용하지 않기 때문에 실용화가 상대적으로 용이하고 반영구적으로 이산화탄소를 고정화할 수 있다는 강점이 있다.
해수 담수화 플랜트에서 나온 폐수는 해수가 2배 농축돼 있어 자연환경에 방출되면 악영향을 미칠 가능성이 높은 것으로 파악된다.
이에 따라 JGC는 사사쿠라(Sasakura)대학, 와세다(Waseda)대학과 함께 참여하는 프로젝트를 통해 폐수에 포함된 마그네슘을 원료로 화력발전에서 배출된 이산화탄소와 반응시켜 탄산마그네슘을 제조하는 프로세스를 개발하고 있다.
탄산마그네슘은 콘크리트 골재와 의약품 원료, 필러, 내화소재로 사용할 수 있으며 부생물로 연수, 석고, 황산나트륨, 식염, 염산, 비료 등을 병산할 수 있는 것으로 알려졌다.
현재 실험실 단계 시험을 진행하고 있으며 상업생산을 위한 프로세스 개발을 검토하고 있다.
폐콘크리트로 탄산칼슘을 제조하는 프로세스는 이데미츠코산(Idemitsu Kosan), 우베코산(Ube Kosan), 세이케이(Seikei)대학, 도호쿠(Tohoku)대학과 함께 개발하고 있다.
칼슘을 효율적으로 추출해 탄산염화하는 가속탄산염화 기술을 개발하고 있으며 부생물 용도 개척, 프로세스 전체 효율화 과제를 연구하고 있는 것으로 알려졌다.
5년 동안 실증 플랜트에서 시험하는 단계까지 발전시킬 방침이다.
시멘트 혼합 후 남은 콘크리트 잔여물은 폐콘크리트에 비해 양이 많지 않지만 굳지 않은 상태여서 유용물을 회수하는데 용이한 것으로 평가되고 있다.
현재 배치 플랜트에서 시험가동을 준비하는 곳도 있으며 JGC도 시장의 흐름을 보고 더욱 효율적으로 연속 처리할 수 있는 플랜트를 건설하는 방안을 검토하고 있다.
JGC는 신기술을 활용해 플랜트 설계‧조달‧건설(EPC) 수주, 생산제품과 부생물 판매 사업을 추진하고 탄소세 도입 후 배출권 거래로 발전시킬 계획이다.
이미 중동에서 해수 담수화 플랜트를 여럿 건설했기 때문에 폐수에서 탄산염을 제조하는 프로세스를 가장 빨리 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
JGC는 제올라이트(Zeolite) 막을 사용한 이산화탄소 분리 프로세스와 메타네이션(Methanation) 실증사업에도 관심을 나타내고 있으며 CCU를 실현할 수 있는 기술을 확대해나갈 방침이다. (K)