일본 도소(Tosoh)가 제올라이트로 메탄(Methane)과 질소를 분리하는 기술을 개발하고 있다.
도소는 분자 크기를 기준으로 메탄과 질소를 분리하는데 적합한 결정구조를 보유한 제올라이트를 높은 정확도로 대량 합성하는 조건을 발견한 것으로 알려졌다.
LNG(액화천연가스)는 화석연료보다 환경부하가 작아 탄소중립 전환기에 사용 가능한 에너지원으로 주목받고 있으나 생산·운송·저장 과정에서 탱크 내부에서 증발가스(BOG: Boil-Off Gas)가 발생하는 문제가 있다.
BOG는 주로 질소 및 지구온난화지수(GWP)가 높은 메탄으로 구성되며 대기 중에 방출되기도 하기 때문에 는 LNG 손실 저감 뿐만 아니라 지구온난화 대책으로써도 BOG로부터 메탄을 고순도로 추출해 LNG로 환원하는 기술이 요구되고 있다.
제올라이트는 산화규소와 산화알루미늄로 구성되는 결정 화합물로써 나노 크기 다공질 구조에 기반한 이온교환능력을 지니고 있으며 미세공 크기를 조정해 흡착물을 선택·제어하면서 분자를 걸러낼 수 있어 가스 분리 또는 촉매로 이용되고 있다.
도소는 양이온 교환 및 실리카(Silica)와 산화알루미늄(Aluminium Oxide)의 비율을 변경해 목적 물질을 걸러내는 제올라이트를 합성하는 기술을 보유하고 있으며, 흡착·탈수용 저실리카(Low-Silica) 제올라이트 Zeoram과 자동차 배기가스 처리 촉매 등에 적용하는 고실리카(High-Silica) 제올라이트 HSZ를 공급하고 있다.
도소는 미세공 크기가 메탄 분자, 질소 분자에 가까운 클리노프틸로라이트(Clinoptilolite) 구조의 합성 제올라이트개발에 착수했다.
메탄가스 분자가 질소분자보다 미세하게 작아 제올라이트 구조의 미세공에 흡착되는 속도에 차이가 발생하는 점을 응용했으며 나트륨과 스트론튬(Strontium)을 일정한 비율로 교환한 제올라이트가 높은 정확도로 메탄과 질소를 분리할 수 있음을 발견했다.
스케일업을 위한 최적 비율도 이미 확인한 것으로 알려졌다. 
도소는 제올라이트를 사용한 흡착분리를 활용하기 적합한 중소규모 분리 시스템 채용을 기대하고 있다.
기술보고서를 비롯한 대외발표를 통해 다수의 플랜트 건설기업과 가스 생산기업 등으로부터 관심을 받고 있는 단계이며 앞으로 수요기업과 연계하면서 사업화를 위한 과제를 발굴해 최적화를 추진할 계획인 것으로 알려졌다. (윤)