에네오스, 직접 발전하는 신규 프로세스 개발 … 2030년경 실증

에네오스(Eneos)가 차세대 에너지 캐리어 MCH(Methyl Cyclohexane)를 활용해 효율적으로 에너지를 추출하는 신규 프로세스 MCH-FC 상용화에 나서 주목된다.
현재 MCH에서 수소를 분리하고 화력발전소나 연료전지에 투입함으로써 전력을 발전하는 2단계로 에너지를 추출하고 있으나 MCH-FC는 수소 경유 없이 1개 공정만으로 직접 전력을 얻을 수 있는 것으로 알려졌다.
에네오스는 MCH를 활용한 에너지 운반 효율화에 주력하고 있다.
그동안 수전해로 수소를 제조하거나 톨루엔(Toluene) 수소화를 1개 공정으로 개량하는 다이렉트 MCH 기술을 검증했으며 2023년 2월부터 오스트레일리아에서 상업화 직전 단계에 해당하는 중규모 설비 실증을 시작한 것으로 알려졌다.
최근 개발에 박차를 가하고 있는 MCH-FC는 화학반응 면에서 다이렉트 MCH의 역과정으로 파악된다.
MCH 제조단계에서는 일반적으로 에너지 손실(발열)을 피할 수 없고 수소 추출 중 에너지 투입(가열)이 필요하며, 특히 가열은 MCH가 운반하는 에너지 중 30% 정도를 스스로 소비하게 만들어 효율을 크게 떨어뜨리는 문제가 나타나고 있다.
하지만, MCH-FC 기술은 기존 2개의 화학식을 더해 새로운 화학반응으로 구동하는 것이 특정이어서 불필요한 에너지 손실이나 투입을 줄일 수 있어 수소를 분리한 다음 수소화력으로 발전할 때보다 에너지 효율이 20% 정도 향상될 것으로 기대하고 있다.
에네오스는 수소 캐리어로서 MCH의 유용성을 주목하고 조기 상용화에 도전하고 있다.
앞서 수소 가스를 톨루엔과 반응시켜 액체 MCH로 전환함으로써 체적을 약 500분의 1로 압축하고 운반을 용이하게 하는 다이렉트 MCH 기술을 개발했으며, 재생에너지가 풍부한 지역에서 수전해 공정을 통해 카본프리 수소로 톨루엔을 수소화함으로써 MCH를 제조할 예정이다.
중장기적으로는 에너지 수요지로 운반해 탈수소화한 다음 수소를 얻는 동시에 톨루엔을 회수하는 방안을 구상하고 있다.
다이렉트 MCH 이후 개발한 MCH-FC 기술까지 상용화한다면 수소를 경유하지 않고 재생에너지를 화학물질 형태로 운반‧이용할 수 있게 될 것으로 기대하고 있다.
MCH-FC 기술은 2013년에도 연구한 바 있으나 한차례 중단했고 이후 탈탄소화 트렌드가 가속화됨에 따라 2022년부터 연구를 재개해 발전용으로 상용화하는 것을 목표로 2030년경 실증을 시작할 예정이다.
MCH의 위치를 수소 캐리어에서 보다 본질적인 에너지 캐리어로 전환함으로써 에너지 수송‧저장 수단으로 활용할 수 있는 유용성이 향상될 것으로 예상된다. (K)