e-fuel(Electrofuel) 이란.
e-fuel은 친환경적 합성 대체 연료입니다. e-fuel은 포집된 일산화 혹은 이산화탄소를 사용하여 생성된 수소와 조합하여 제작됩니다. 탄소를 재활용하여 사용 가능한 연료를 제작한다는 점에 있어 탈탄소/친환경 에너지로 인정받고 있습니다. e-fuel은 이산화탄소를 전기에너지를 사용하여 제작하기 때문에 Electrofuel라고도 불리고 있습니다. 아직은 개발 단계이나 대량화, 상용화가 된다면 기존 연료의 대체품으로 사용되어 지속 가능한 에너지 생산의 큰 부분을 차지할 것으로 생각됩니다.
역사
1913년 독일의 프리드리히 베르기우스가 가루 석탄을 고압 환경에서 수소를 첨가하여 인공 석유를 만들어 인공 연료의 시초를 기록 했습니다.
이후 제1차 대전과 제2차 대전동안 공정을 개량하여 에어자츠(Ersatz)라는 합성 연료를 생산하였다. 전쟁 중 연료의 자립화가 매우 필요하였으며 이에 합성 연료 기술이 적극 개발 되었습니다. 종전 이후 해당 과학자들은 대부분 미국으로 망명하여 연구를 이어 나간 것으로 보입니다.
이후 e-fuel 기술은 낮은 효율성과 기술의 한계로 수면 아래에 있다가 2000년대 들어 환경 문제가 대두되면서 다시 떠오르기 시작했습니다. 각 산업에서 연도별로 e-fuel에 대하여 발표한 내용은 다음과 같습니다.
2017년 Audi가 e-Fuel 연구소 설립. 2018년부터 e-메탄, e-가솔린, e-디젤을 생산.
2020년 Toyota, Nissan, Honda가 e-fuel 연구계획 발표.
2021년 EU가 기후변화정책 발표. 항공 연료로 e-fuel을 28% 혼합 의무화. Siemens Energy와 Porsche가 e-fuel 생산공장 착공.
2022년 EU 2035년한 내연기관차 판매 중단 결정 하지만 e-Fuel은 판단 유보. ADAC가 차량 테스트로 e-Fuel의 친환성성을 입증.
2023년 덴마크 Orsted사가 스웨덴에 e-메탄올 생산공장 '플래그십원'을 준공 후 2025년부터 연 5만 톤 생산 예정 발표. 중국 시노펙이 세계 최대의 그린 수소 생산단지를 준공 발표.
2023년 EU는 2035년한 내연기관차 판매 중단에 e-fuel은 제외 발표.
장점과 단점
e-fuel의 가장 큰 장점은 전기 구동 기관의 출현으로 인해 제작 중단 될, 혹은 대체 불가능한 내연 기관을 사용 유지 할 수 있게 해 준 다는 점입니다.
자동차의 경우 전기 구동차량이 내연 기관 차를 대체할 수 있을 것으로 보여질 수 있습니다. 하지만 선박, 항공등 대형 기관에 대해서는 답을 주지 못하고 있습니다. 이러한 공백을 환경 문제없이 내연 기관을 지속 사용 가능하게 함으로 전기 기관으로 전환되는 과도기적 비용, 기술적 공백을 메꿀 수 있습니다.
e-fuel은 개발이 필요한 신규 대체 연료이지만 신뢰성 있는 공정 방법을 개발하여 상용화에 성공한다면 다양한 산업 분야에서 활용될 수 있습니다. 특히 자동차 산업에서는 e-fuel을 사용함으로써 탄소 배출량을 줄이며 강제 폐기 될 내연 기관 산업에 드는 비용을 줄일 수 있는 가능성을 가지고 있습니다. 또한 e-fuel은 항공 및 해양 분야에서도 친환경적 대체 연료로 각광받고 있습니다.
e-fuel가 가지는 단점은 지속가능성에 대한 한계입니다. 탄화 공정을 적용하는 데 있어 기존 사용되던 화석 원료인 석탄이나 가스류가 주원료가 되는 경우 지속가능한 에너지원의 벽에 부딪히게 됩니다. 기존 지질학 원료가 아닌 완전한 화학적 합성 원료를 제작할 경우 아직은 소요되는 에너지와 원료 및 비용이 단점으로 두각 됩니다. 우리가 생각하는 e-fuel는 완전한 화학적 합성 원료를 고려하고 있습니다.
영향
e-fuel의 산업적 영향은 경제 성장과 산업 구조 변화를 통해 나타날 것으로 예상됩니다. 이 합성 연료는 기존의 석유 의존적인 산업 구조를 변화시킬 수 있으며, 신규 산업 분야의 생성과 경제 다각화가 도모될 것입니다. e-fuel 생산에는 적극적인 투자와 연구 개발이 필요하며, 이는 새로운 일자리 창출과 경제적인 활동을 촉진할 수 있습니다. 또한, e-fuel 생산 과정에 첨단 기술의 도입이 필요하여 합성 관련 산업 분야 이외에도 수소 생성산업의 성장을 기대할 수 있습니다. 이러한 변화와 혁신을 통해 경제 성장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 전망됩니다.
e-fuel의 산업적 영향은 더 나아가 환경과 에너지 분야에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대됩니다. e-fuel은 친환경적이며 탄소 중립적인 특성을 갖고 있기 때문에 기후 변화 대응 및 대기 오염 감소에 기여할 수 있습니다. 기존의 화석 연료 사용으로 인해 발생하는 온실가스 배출량을 줄이고, 대기 오염 물질의 배출을 감소시킴으로써 미세먼지 및 대기질 개선에 기여할 수 있습니다. 또한, e-fuel은 지속 가능한 에너지 공급과 에너지 안정성을 향상할 수 있으며, 에너지의 다양화와 분산을 실현할 수 있습니다.
이러한 e-fuel 산업은 국가의 국제 경쟁력을 향상시키고 에너지 안보 강화에 큰 역할을 하게 됩니다. 기존 화석 연료의 유통에 따른 가격 의존도가 높은 우리나라의 경우 이러한 에너지 안보 강화가 경기 안정화를 위해 절실히 필요됩니다.
마치며.
전기 자동차로의 전환은 깜짝 놀랄만한 격변이었지만 문제점들이 여전히 그 발목을 잡고 있는 게 사실입니다. 전무한 충전 인프라, 충전 용량 문제를 뛰어넘는 충건 시간문제, 발화나 폭발을 내재한 안정성 문제등 이러한 문제점들이 아직도 해소되지 않아 전기구동기관으로 전환을 확신하지 못하게 하고 있습니다. 역사적으로도 본능적으로도 변환이나 전환은 자연스러워야 하며 순차적이어야 합니다. 자동차만 전기구동으로 변경한다고 모두 해결되지 않습니다. 우리는 현재 산업 전체에 내연기관을 사용하고 있습니다.
e-fuel은 이러한 내연-전기 기관의 격변기 사이를 이어나갈 뛰어난 완충제라고 생각됩니다. 전기 기관의 인프라나 기술들이 충분히 발전할 시간적 여유를 제공하며 그동안 내연기관을 친환경적으로 사용 가능하게 해 줄 것으로 예상됩니다.
사실상 상용화 제조 비용의 문제를 화석 연료 이하로 해결한다면 우리 산업이 부드러운 턴을 할 수 있을 것 같습니다.
'과학' 카테고리의 다른 글
| 일기 예보(Weather forecasting) (0) | 2023.05.10 |
|---|---|
| 선풍기 (Electric fan) (0) | 2023.05.09 |
| 잠수함(Submarine) (0) | 2023.05.04 |
| 지문(Finger Priner) (0) | 2023.05.02 |
| USB(Universal Serial Bus) (0) | 2023.04.28 |
댓글