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IAA 모빌리티 2023의 DAC 모델

[오토헤럴드=김흥식 기자] 포르쉐가 화석 연료를 대체할 수 있는 e퓨얼 생산에 적극 나선다. e퓨얼은 대기 중 이산화탄소를 포집해 만든 연료로 기존 내연기관을 그대로 사용할 수 있는 대표적인 친환경 재생 에너지다. 포르쉐는 뮌헨 트레이드 페어 센터에서 열리는 IAA모빌리티 2023에서 이산화탄소 '직접 공기 포집(DAC, direct-air-capture)’ 기술과 작동 방식을 소개할 예정이다.

포르쉐 이사회 멤버 마이클 슈타이너 (Michael Steiner)는 “지구 온난화를 늦추기 위해서는 대기 중 이산화탄소를 제거하고 배출량을 줄이는 것이 필수이며 생산 공정에서 필요한 주 원료가 바로 이산화탄소”라며 “위 두 조건을 충족하는 DAC 기술을 차량 생산에 적용할 예정이다'라고 말했다.

이를 위해 '폭스바겐 그룹 이노베이션 팀과 e퓨얼 파트너 HIF 글로벌, 그리고 MAN 에너지 솔루션과 함께 칠레 e퓨얼 플랜트에 DAC 파일럿 시설 통합을 검토 중”이라고 전했다. 또 “DAC는 다양한 제품 생산에 필요한 탄소 분자를 지속 가능한 방식으로 추출할 수 있기 때문에 미래를 위한 실현 가능하면서도 현실적인 기술”이라고 강조했다.

DAC 기술의 가장 큰 장점은 재생 에너지를 활용해 어디서든 이산화탄소를 추출할 수 있다는 것이다. 기술의 확장도 가능하다. 하루 오니 e퓨얼 파일럿 플랜트의 필터 시스템을 위한 전기는 재생 에너지인 풍력 에너지로 생성하며, 필요한 열은 e퓨얼 공장의 수소 생성 공정으로 공급한다.

포르쉐가 주목하는 직접 공기 포집(DAC) 기술은 대기 중 CO2 추출을 위해, 주변 공기는 먼저 큰 입자 형태로 정제되고 조약돌과 같은 필터 소재를 통과한다. 추출된 CO2는 나중에 원료로 사용하기 위해 고도로 정화된 형태로 수집되며 잠재적인 부산물인 물은 배출된다.

대기에서 추출된 이산화탄소는 순환 경제의 일환으로 다양한 방식으로 활용된다. 비화석 기반 플라스틱 제조 원료로 사용 가능해, 이산화탄소를 장기간 저장할 수 있다. e퓨얼로 알려진 완전 합성 연료를 생산하는 데도 사용할 수 있다.

포르쉐와 HIF 글로벌은 칠레 푼타 아레나스에 위치한 하루 오니 e퓨얼 플랜트에서 DAC 기술을 통해 추출된 이산화탄소의 효율적인 사용성을 연구하고 있다. 하루 오니 플랜트에서는 CO2와 수소가 결합해 합성 메탄올을 생성하고 이를 e 퓨얼로 전환한다.

현재까지 하루 오니에서는 바이오제닉 자원을 사용해왔으며, 탄소 포집 및 활용 (CCU) 대안으로 탄소 포집 및 저장 (CCS) 방식을 활용해 CO2는 대기로부터 영구적으로 제거되어 장기간 저장할 수 있다.

지난 2022년 12월, 포르쉐가 투자한 HIF 글로벌은 칠레 푼타 아레나스에 위치한 하루 오니 파일럿 플랜트에서 합성 연료 생산을 시작했다. 재생 에너지, 재생 가능한 CO2와 물에서 추출한 수소로 만들어진 합성 연료는 내연기관 차량의 탄소 중립을 실현한다.

포르쉐는 파일럿 단계에서 연간 약 13만ℓ e퓨얼 생산을 계획 중이며, 포르쉐 모빌 1 슈퍼컵, 포르쉐 익스피리언스 센터 등 ‘라이트하우스 프로젝트’를 통해 연료를 처음 사용한다. 이후 칠레의 파일럿 플랜트 인근에 e퓨얼 생산 규모를 확대할 대형 플랜트 건설을 계획하고 있다.

칠레 남부는 e퓨얼 생산을 위한 이상적인 기후 조건을 제공한다. 1년 중 약 270일 동안 강한 바람이 불어 풍력 터빈을 최대 용량으로 작동할 수 있다. 또한, 마젤란 해협 인근에 위치한 푼타 아레나스에서는 합성 e퓨얼을 전 세계로 운송할 수 있으며 기존 인프라를 사용한 유통도 가능하다.

포르쉐는 e퓨얼의 개발과 생산에 1억 달러 이상을 투자했다. 지난 2022년 4월, 칠레, 미국, 호주에서 e퓨얼 플랜트를 계획하고 이를 건설하고 운영하는 HIF 글로벌 LLC에 7500만 달러를 투자했다. 

김흥식 기자/reporter@autoherald.co.kr