동남아 국가들이 탄소중립을 가속화하고 있는 가운데 일본 화학기업들은 한 단계 발전한 탄소중립 방안을 제시해 주목된다.
스미토모케미칼(SCC: Sumitomo Chemical)은 탄소중립 목표 달성을 위해 연료를 온실가스가 배출되지 않는 에너지원으로 전환하고 화학제품 원료까지 전환하는 탄소자원 순환 활동에 주력하고 있다.
도소(Tosoh)는 온실가스 배출량의 90% 가까이 차지하고 있는 자가발전 연료를 전환하고 에너지 절감 및 이산화탄소(CO2) 포집‧이용 대응을 강화하고 있다.
SCC, 2030년까지 온실가스 50% 감축 목표
스미토모케미칼은 2050년까지 온실가스 배출량을 실질적 제로(0)화하기 위해 다양한 투자를 진행하고 있다.
스미토모케미칼은 탄소중립을 목표로 △연료를 온실가스가 배출되지 않는 에너지원으로 전환하는 탈탄소 △화학제품 원료를 전환하는 탄소자원 순환을 강화하고 있다.
2022년부터 시작하는 새로운 3개년 경영계획에서는 GX(Green Transformation)를 중심으로 포트폴리오를 고도화하고 차세대 통신규격인 5G(5세대 이동통신)와 전기자동차(EV)용 소재, 천연 유래 원료를 사용한 농약 개발에 주력할 방침이다.
2030년까지 온실가스 배출량을 2013년에 비해 50%를 감축하기 위해서는 연료 전환, CR(Chemical Recycle) 등에 2000억엔을 투자하며 이후 2050년까지 공장에서 배출되는 이산화탄소를 포집‧이용하는 CCU(이산화탄소 포집·활용) 기술과 농업자재를 사용해 탄소를 땅속에 저장하는 카본 네거티브 기술을 개발할 방침이다.
최근에는 청록수소 생산에 마이크로파 기술 도입을 결정했다.
스미토모케미칼은 온실가스를 2030년까지 30% 감축할 예정이었으나 치바(Chiba)의 에틸렌(Ethylene) 생산용 스팀 크래커 가동을 중단해 기존 목표치에 근접하게 됨에 따라 50% 감축으로 상향 조정했다.
새로운 목표는 파리협정에 제시된 기온 상승 폭을 산업혁명 이전에 비해 섭씨 2도 이내로 조정하는 목표에 부합하는 것이며 Science Based Target(SBT) 이니셔티브 인증을 취득했다.
1.5도 인증을 다시 취득하기 위해 감축량을 더 늘리는 방안도 검토하고 있다.
신규 2030년 목표 달성을 위해서는 에히메(Ehime) 사업장의 LNG(액화천연가스) 발전소 건설, 치바 사업장의 고효율 가스터빈 발전설비 등에 800억엔을 투자할 예정이다.
아울러 아크릴수지를 CR 처리하기 위한 플랜트를 건설하는 등 신규사업에도 추가로 1200억엔 정도를 투입하기로 했다.
배터리 소재나 에너지 절감 기여 화학제품 제조기술을 라이선스하는 등 관련제품 및 시스템도 확대하며 생산제품의 라이프사이클 과정에서 배출되는 온실가스를 평가하는 독자적인 계산 시스템도 개발할 예정이다.
모든 생산제품을 대상으로 한 평가는 2021년 말까지 진행했으며 2022년부터는 시스템을 무상으로 외부에 공급할 방침이다.
2030년까지 제조 과정에서 발생하는 폐플래스틱 가운데 20만톤을 재자원화하며 CR 처리한 플래스틱을 새로운 브랜드로 공급하는 방안을 검토하고 있다.
장기적으로는 카본 네거티브 기술 개발에 나서는 한편 CCU 분야에서는 이산화탄소와 합성가스를 원료로 알코올을 제조하는 기술을 개발할 예정이다.
청정 암모니아 활용에 마이크로파 기술까지…
청정 암모니아(Ammonia) 활용도 가속화하고 있다.
2021년 12월 노르웨이 야라(Yara International)와 재생에너지 베이스로 제조하거나 이산화탄소 배출량을 제로화한 청정 암모니아 활용 분야에서 협력하기로 합의했다.
청정 암모니아를 석유화학제품 원료로 투입하거나 플랜트 연료 전환을 위한 에너지원으로 활용하는 방안을 검토하고 있으며 일본에 청정 암모니아를 보급하기 위해서는 에히메 사업장에 건설한 일본 최대 암모니아 저장설비를 적극 활용할 계획이다.
최근 국토교통성과의 연계 아래 물류체계 정비 계획을 수립하고 있는 것으로 알려졌다.
야라는 2004년 설립돼 질소 비료와 암모니아 사업 등을 영위하고 있으며 암모니아 생산능력이 850만톤에 달하고 있다.
2020년 매출액이 116억달러에 달했으며 예전에는 화석연료 베이스 그레이 암모니아를 생산했으나 앞으로는 태양광이나 수력발전 등 재생에너지 베이스 수소로 만든 그린 암모니아나 화석자원을 원료로 사용하나 제조 단계에서 이산화탄소를 포집‧이용해 청정화한 블루 암모니아 생산으로 전환할 계획이다.
스미토모케미칼은 최근 메탄(Methane) 가스로 수소를 제조하는 연구에 착수했다.
에너지 효율이 우수한 마이크로파를 이용하기 위해 벤처기업인 마이크로파화학(Microwave Chemical)과 협업하며 2022년 이후 실증 플랜트 설치에 나설 계획이다.
마이크로파로 메탄가스를 열분해하는 기존 기술보다 에너지 소비량을 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다.
도소, 화력발전에 바이오매스 연료 도입
도소는 온실가스 배출량을 2030년까지 30% 감축하겠다고 선언했다.
도소는 2050년 탄소중립 실현을 위해 그룹 전체 온실가스 배출량의 90% 가까이 차지하고 있는 자가발전 연료를 전환하고 에너지 절감 및 이산화탄소 포집‧이용을 강화함으로써 2030년 배출량을 2018년에 비해 30% 줄일 방침이다. 
2030년까지 1200억엔을 투자하며 2022회계연도(2022년 4월-2023년 3월) 시작하는 3개년 경영계획에서 동력원 대응을 중심으로 600억엔을, 차세대 기술에는 500억엔을 투입한다.
난요(Nanyo) 사업장에서는 2030년까지 이산화탄소 베이스 이소시아네이트(Isocyanate) 상업 플랜트를 건설할 계획이다.
도소는 해외 사업장을 포함한 그룹 전체의 온실가스 배출량이 2018년 824만톤으로 사상 최대치를 기록함에 따라 2018년 배출량을 기준으로 탄소중립 전략을 세우고 있다. 기준연도를 바꾸면 일본 정부가 산업계에 요구한 2013년 대비 38% 감축과도 크게 다르지 않은 목표인 것으로 알려졌다.
2030년까지 실시할 온실가스 감축 계획은 △동력원에 대한 대응 △에너지 절감 투자 △이산화탄소 포집‧원료화 기술 개발 등 3가지를 골자로 하고 있으며 2022년부터 3년 동안 600억엔을 투자해 온실가스 배출량의 대부분을 차지하고 있는 자가화력발전 연료를 전환할 예정이다.
자가발전소는 난요와 요카이치(Yokkaichi)에 있으며 난요는 연료로 석탄을, 요카이치는 오일코크스를 사용하고 있다.
난요 발전소는 2030년까지 석탄의 20-30%를 바이오매스로 전환하기 위해 폐건축자재 등 바이오매스 연료를 도입할 수 있는 설비 확장을 추진하고 있다.
요카이치 발전소는 가스터빈 효율 향상을 위한 공사를 진행하고 있으며 2030년 이후 비교적 환경부하가 낮은 LNG를 탄소중립 이행기의 연료로 사용할 방침이다.
이산화탄소 프리 수소와 암모니아 등으로 전환하는 방법도 고려하고 있다.
이산화탄소 포집‧활용에 화학제품 원료화
연료 전환 이외의 투자액 600억엔 중 에너지 절감 투자 및 재생에너지 도입에 100억엔, 이산화탄소 포집‧이용 등 차세대 기술 확립에 500억엔을 투자한다.
에너지 절감을 위해 ICP(Internal Cabon Pricing)를 기존의 2000억엔에서 6000억엔으로 증액하며 이산화탄소 배출량 감축을 고려한 투자 채산성을 판단해 에너지 절감 관계 투자를 실시하기 쉬운 환경을 정비하기로 했다.
발전설비 효율화와 플랜드 모터의 인버터화, 열 회수 및 이용 투자 등을 진행할 예정이다.
이산화탄소 포집‧이용 분야에서는 제조 프로세스에서 발생하는 이산화탄소를 분리‧포집해 기존 플랜트의 원료로 투입함으로써 프로세스에 되돌리는 기술을 실증할 계획이다.
석탄, 오일 코크스 등 발전설비에서 발생한 이산화탄소를 원료로 제조하는 폴리우레탄(Polyurethane) 원료도 2030년까지 개발해 자사 플랜트에서 상용화하는 것도 목표로 하고 있다.
화력발전소에서 발생하는 배기가스에 해당하는 저농도 이산화탄소를 베이스로 이소시아네이트를 제조하는 기술로 파일럿 플랜트 설치를 거쳐 2030년경 상업화 플랜트를 건설할 계획이다.
온실가스 배출량 감축과 함께 생산제품‧기술을 통한 사회 기여도 강화할 방침이다.
경질 우레탄폼(Urethane Foam), PVC(Polyvinyl Chloride) 등을 활용한 에너지 절감 주택을 보급하고 이산화탄소 포집용 아민을 조기 사업화하거나 에너지 절감형 전해조 보급에 주력할 예정이다. (K)
