일본, '분리막' 활용한 새로운 탄소포집 기술 개척 중

일본 기업들이 산업 현장에서 이산화탄소(CO2) 포집 비용을 획기적으로 낮추는 것을 목표로 새로운 탄소 포집 기술을 개척하고 있다고 닛케이 아시아가 최근 보도했다.

일본의 메이저 소재 그룹인 '니토 덴코(Nitto Denko)'는 이산화탄소가 대기로 방출되기 전에 추출하도록 설계된 분리막 생산에 20억 엔(약 186억원)을 투자할 계획이다. 이 분리막은 배출되는 탄소의 약 90%를 포집해, 중소 규모 공장에서 연간 약 3000톤 가량의 탄소를 회수할 수 있다고 한다. 

분리막은 일본 시가현의 공장시설에서 모듈로 조립될 예정인데, 새로운 분리막 양산은 내년부터 시작될 것으로 예상되고 있다. 

또한, 일본의 환경에너지기업인 JFE 엔지니어링(Engineering)은 CO2를 흡수하는 것으로 알려진 물질인 제올라이트와 분리막을 결합한 탄소 포집 시스템을 올해쯤 출시할 예정이다. 

이 시스템은 CO2 배출량의 99.5%를 포집하는 것을 목표로 하는데, 분리막이 약 50%를 포집하고 나머지는 제올라이트가 흡수한다는 게 회사측 설명이다. 

또 다른 핵심 기업인 토레이(Toray Industries)는 탄소 섬유를 사용한 분리막을 개발하고 있으며, 빠르면 2030년 회계연도부터 산업 배출을 목표로 하고 있다. 산업 부문은 일본 CO2 배출량의 약 40%를 차지한다. 일본은 2050년까지 온실가스 순배출 제로를 달성하겠다는 목표를 세웠다.   

일본 기업들이 하나 둘씩 분리막 연구개발에 뛰어드는 이유는, 분리막이 기존 탄소 포집 방법보다 에너지 효율적이기 때문이다.

도쿄에 본사를 둔 페이턴트 리절트(Patent Result)에 따르면, 일본은 분리막 기술 분야의 글로벌 리더다. 토레이와 니토 덴코는 2024년 3월 현재 전 세계에서 가장 많은 특허 출원을 보유하고 있다. 

또 분리막을 사용하면 비용이 상대적으로 저렴한 것 또한 장점이다. 기존 방법으로 탄소 1톤을 포집하는 데 드는 비용은 약 4200엔(약 4만원)이지만, 이 새로운 분리막을 사용하면 1000엔(약 9320원) 가량으로 비용이 줄어들 것으로 예상된다.

일본경제신문에 따르면 , 세계 탄소 포집 시장은 2050년까지 2022년보다 6배 증가한 3조5000억 엔(약 32조6091억원)에 이를 것으로 예상된다. 

한편, 일본의 에너지금속국립공사(JOGMEC)는 2024 회계연도의 고급 CCS 프로젝트로 9개 탄소 포집 및 저장(CCS) 프로젝트를 선정했으며, 2030년까지 운영을 시작하는 것을 목표로 하고 있다.

이번에 선정된 9개 프로젝트는 연간 총 약 2000만 톤의 CO2 저장을 목표로 하고 있으며, 그 중 5개 프로젝트는 일본 내 저장, 나머지 4개 프로젝트는 아시아태평양 지역에 저장하도록 계획되어 있다.

이는 2024년 5월 저장 프로젝트 허가 제도를 포함하는 '이산화탄소 저장 사업에 관한 법률'이 제정된 데 따른 것으로, 일본 내 CCS 상용화를 향한 큰 발걸음을 내디뎠다.

9개 CCS프로젝트는 ▲토마코마이 지역 CCS 사업(연간 약 150만~200만 톤) ▲일본 동해 연안 도호쿠 지역 CCS(연간 약 150만 ~ 190만 톤) ▲히가시니가타 지역 CCS 사업(연간 약 140만 톤) ▲광역CCS사업(연간 약 140만 톤) ▲서큐슈 해상 CCS 프로젝트(연간 약 170만 톤) ▲말레이시아 북부반도 탄소 포집 및 저장 프로젝트(연간 약 300만 톤) ▲말레이시아 사라왁 해상 탄소 포집 및 저장 프로젝트(연간 약 190-290만 톤) ▲말레이시아 남부 말레이 반도 탄소 포집 및 저장 프로젝트(연간 약 500만 톤) ▲오세아니아 탄소 포집 및 저장 프로젝트(연간 약 200만 톤)다.