화학뉴스

일본 치요다(Chiyoda)가 MCH(Methylcyclohexane)를 활용한 수소 공급망을 추진하고 있다.
치요다는 수소연료전지에서 나오는 배열을 활용한 탈수소 시스템과 촉매 수명 2배화 프로젝트, 플랜트 설계 모듈화 개발에 착수했다. 
아울러 장기적으로 광촉매를 이용한 MCH 직접제조 프로세스와 탈수소 공정에서 외부 가열이 필요 없는 MCH 직접연료전지 개발까지 추진할 방침이다.
MCH는 수소운반체 후보 가운데 하나로 상온상압에서 저장 및 운송할 수 있어 기존 석유제조 인프라를 활용할 수 있다는 점이 메리트로 탈수소 공정에서 섭씨 350-400도 가열이 필요하다는 약점이 있으나 수소화부터 저장·운송, 탈수소에 이르는 전체 공급망을 고려하면 다른 운반체에 비해 코스트 경쟁력을 확보할 수 있다.
치요다는 탈수소 공정 코스트다운을 위해 나머지 공정의 배열을 이용하는 시스템을 검토하고 있으며 천연가스 연소를 통한 가열을 모두 배열로 대체하면 탈수소 공정은 N분의 1, 전체 공급망은 2분의 1의 코스트를 달성할 수 있을 것으로 판단하고 현재 연료전지 생산기업과 공동으로 연료전지의 배열을 MCH 탈수소 공정에 활용하는 통합 시스템을 개발하고 있다.
독자적으로 개발한 고내구성 탈수소 촉매를 활용해 1만시간 이상 연속 가동을 달성했으며 촉매교환 사이클을 확대해 코스트다운 분기점인 2만시간을 목표로 개량을 추진하고 있다.
아울러 수소화 플랜트 및 탈수소 플랜트 EPC(설계·조달·시공) 역시 모듈화를 통한 코스트다운을 추진한다.
특히, 항만설비가 정비된 제3국에서 모듈을 제조해 수소화 플랜트가 건설될 자원 풍부국에서 조립하는 방법이 효과적일 것으로 판단하고 있다.
치요다는 일본 정부 수소기본전략인 2050년 2000만톤 및 노멀입방미터당 20엔 목표, 특히 20엔을 달성하기 위해서는 혁신기술이 필요할 것으로 판단하고 일본 신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO) 프로젝트의 지원을 받아 수소 공급망 코스트다운을 추진하고 있다.
2022년부터 도쿄(Tokyo) 대학교 연구팀과 광촉매를 활용해 물과 톨루엔(Toluene)으로 MCH를 직접제조하는 공동기초연구를 진행하고 있으며 에네오스(ENEOS)를 중심으로 하는 MCH 직접전해 프로세스 개발에도 참가하는 등 광촉매 공법과 전해 공법을 모두 상용화할 계획이다.
아울러 2018년부터 교토(Kyoto) 대학 연구팁과 MCH 직접연료전지에 대한 공동기초연구를 추진하고 있으며 고체산화물 연료전지(SOFC)에 MCH를 직접공급하면 외부 가열 없이 탈수소가 가능해 장기적으로 화력발전을 대체해 상용화될 것으로 기대하고 있다. (Y)