화학뉴스

일본이 암모니아(Ammonia) 연료 사업 확대에 속도를 내고 있다.
암모니아는 이용 중 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않아 탄소중립 연료로 활용이 기대되고 있으며 일본이 연료 개발에서 가장 앞선 것으로 평가된다.
JERA는 헤키난(Hekinan) 화력발전소에서 석탄혼소 실증을 진행하고 있으며, 이데미츠코산(Idemitsu Kosan)은 도쿠야마(Tokuyama) 사업장을 암모니아 공급기지로 정비하고 중동, 미국 등지로부터 블루 암모니아를 수입하는 프로젝트를 검토하고 있다.
다만, 기존 생산법을 대체하는 저온‧저압 프로세스 개발과 암모니아의 수소 캐리어 활용을 목적으로 한 고효율 분해기술 개발이 과제로 남아 있으며 일본 엔지니어링기업 치요다(Chiyoda)는 2021년 저온‧저압 암모니아 합성 프로세스 개발에 착수하고 2023년 암모니아 분해기술 개발에 돌입하며 암모니아 연료 밸류체인 확립에 박차를 가하고 있다.
대형 가스터빈에서 암모니아를 이용하기 위해 암모니아 분해와 수소 연소로 구성된 2단계 프로세스를 개발할 예정이며 현재 암모니아 합성‧분해기술 모두 일본 신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO) 프로젝트로 진행하고 있는 것으로 알려졌다.
우선, 암모니아 합성기술 개발은 도쿄전력(Tokyo Electric), JERA와 공동으로 추진하고 있으며 2024년까지 촉매 개발, 2027년 하반기 파일럿 실증 등을 거쳐 수만톤을 상업화할 계획이다.
2023년 시작한 암모니아 분해기술 개발 프로젝트는 JERA, 일본촉매(Nippon Shokubai)와 공동으로 진행하고 있으며 ATR(Auto Thermal) 분해를 통해 분해반응기 내부에서 암모니아 자체 열로 분해함으로써 외부 가열 과정을 생략하고 에너지 절감이 가능한 간소한 반응기 구성을 실현할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
일본촉매는 촉매 개발을, 치요다는 벤치규모 실증장치 설계 및 대규모 상업 플랜트 개념 설계를, JERA는 벤치 실증 진행을 담당하고 있으며 사업기간 2년 후 파일럿 실증으로 전환할 예정이다.
이밖에 치요다는 MCH(Methyl Cyclohexane)를 캐리어로 사용하는 수소 밸류체인을 일본, 네덜란드, 싱가폴에 구축하기 위해 미츠비시(Mitsubishi)상사, 현지기업들과 협력하고 있다.
현재 사업화 타당성 조사(FS)를 진행하고 있으며 암모니아를 액화수소 포함 수소 캐리어로 활용하는 방안도 검토하고 있는 것으로 알려졌다. (강)