일본이 암모니아 연료를 이용한 공업로 개발에 속도를 내고 있다.
AGC, Taiyo Nippon Sanso 등은 암모니아를 연료로 사용하는 건축용 유리 생산 실증시험에 성공했다.
세계 최초로 실제 생산에 사용하는 공업로 시험에 성공하면서 공업로용 연료 암모니아 이용 기술 실용화에 한걸음 다가선 것으로 평가된다.
암모니아-산소 버너를 개발한 Taiyo Nippon Sanso는 스케일업을 이어갈 예정이며 AGC 역시 다양한 조건의 일본 및 해외 사업장에서 암모니아 연료 기술을 검증할 계획이다.
양사는 일본 신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO) 위탁으로 도호쿠(Tohoku)대학과 함께 산관학 프로젝트로 공업로용 연료 암모니아 이용·생산 기술 개발을 위해 2021-2025년 5개년 계획을 추진하고 있다.
실증시험은 AGC 요코하마(Yokohama) 테크니컬 센터 소재 실제 건축용 유리 생산설비를 통해 실시했으며 여러쌍의 중유 산소 버너로 구성된 유리 용해로에 Taiyo Nippon Sanso가 개발한 발전량 200GW 암모니아 산소 버너 1쌍을 도입해 도시가스 연소와 암모니아 혼소, 전소 등 각종 연소방법과 암모니아 전소화 시 산소투입조건을 변경하면서 유리 품질 및 축로 소재에 대한 영향 등을 검증한 것으로 알려졌다.
Taiyo Nippon Sanso는 강점을 보유한 다단 연소기술을 활용한 저질소산화물(NOx) 연소를 실장해 암모니아 산소 버너를 개발했다. 실험 결과 유리 용해로의 필요 온도를 유지하면서 배출가스에 포함된 저질소산화물 농도를 환경기준치 미만으로 유지하는데 성공했다.
암모니아는 연소할 때 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않으며 수소 대비 발전량이 크고 저장과 운송에 유리해 연료 이용 기술이 개발되고 있다.
Taiyo Nippon Sanso는 앞으로 버너 발열량을 1MW 수준으로 높이는 스케일업을 추진할 방침이다.
화학연료 버너로 이산화탄소 1-2억톤을 배출하는 공업로에 암모니아-산소 버너를 공급하면 신규사업을 구축할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
AGC는 자체 연료 연소를 통해 약 600만톤의 이산화탄소를 배출하고 있으며 절반 이상이 유리 용해로에서 배출하고 있으며, 탄소중립에 대한 중요한 과제로 암모니아 연료 기술 검증을 계속해 2024년 스케일업 버너 시험을 거쳐 2025년에는 천연가스와 공기로 연소시키는 형태의 대형 가마를 활용해 실증할 예정인 것으로 알려졌다. (Y)