화석연료 대체 기술로 주목받는 이퓨얼

환경오염 문제와 에너지 보안 문제 등으로 인해 대체 에너지 기술에 대한 연구가 계속되고 있습니다. 이 중에서도 현재 가장 주목받는 기술 중 하나가 이 퓨얼(e-Fuel)입니다. 1913년 독일의 프리드리히 베르기우스가 인공석유를 만드는 데 성공한 이후 지구 온난화 문제가 대두되면서 수소경제 사회로 전환됨에도, 전동화가 어려워 내연기관 사용이 불가피한 영역에 사용할 목적으로 다시 등장하게 되었습니다. 직접적으로 화석연료를 대체할 수 있는 대안적인 연료로 각광을 받고 있는 이 퓨얼에 대해 알아보겠습니다.

대기오염이 없는 하늘을 위한 노력

화석연료의 대안연료 이 퓨얼

기후변화로 인한 위기로 인해 전 세계가 탄소 중립을 선언하고, 화석 연료를 사용하는 내연 기관차에 대한 환경 규제를 강화했습니다. 이에 자동차 산업은 내연 기관차에서 전기차·수소차로의 전환을 가속화하고 있습니다. 그러나 전기차 등이 대중화되기까지는 인프라 구축과 주행거리 개선 등과 관련된 여러 과제가 남아 있습니다. 이러한 과정에서 등장한 것이 이 퓨얼·바이오연료 등의 탄소 중립 연료입니다. 태양 및 풍력 에너지를 사용하여 생성되는 이 퓨얼은 생산 시간이 짧아 대량 생산에 유리하며, 바이오 연료(옥수수나 사탕수수로 만드는 바이오 에탄올, 식물성 기름과 동물성 지방으로 만드는 바이오 디젤 등)보다 경제적입니다.

물의 전기분해로 얻은 수소와 이산화탄소, 질소 등을 합성하여 만든 것이 일렉트로 퓨얼(electro fuel)입니다. 전기 연료라는 이름에서 알 수 있듯이 전기를 이용해 만듭니다.  태양광·풍력·수력 등의 재생에너지로 생산한 전력을 활용하고 수전해기술을 사용해 청정한 수소를 얻고, 이를 이산화탄소를 합성하면 e-메탄올, e-가솔린, e-디젤 등이 생성되고, 질소를 합성하면 e-암모니아가 생성됩니다. 이산화탄소와 질소는 대기 중에서 포집하여 사용합니다. 이러한 방식으로 대기 중 탄소 농도를 높이지 않기 때문에, 일렉트로 퓨얼은 친환경 연료로 인정받습니다. 기존의 석유계 연료와 비슷하지만, 휘발유·경유·항공유 등의 화석연료 대신 사용할 수 있는 친환경연료입니다.

이 퓨얼의 대표적인 장, 단점

- 이 퓨얼은 기존 화석 연료에 비해 이산화탄소를 덜 배출합니다. 이는 대기 오염과 온실 가스 배출을 줄이는데 큰 기여를 합니다.

- 이 퓨얼은 기존 화석 연료를 사용하던  내연 기관 장치 및 인프라 대신에 사용될 수 있습니다. 물론 기존 내연기관에서의 사용 가능성과 관련한 추가적인 연구와 시험을 거쳐야 합니다만. 전동화가 어려운 상용차나 중장비, 선박 비행기등에 사용하여 운행을 연장하고 이러한 변화는 우리 사회가 지속 가능한 미래를 위해 에너지를 다양화하고, 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다.

- 전동차는 특정 지역에서는 운행 거리가 짧아 전기 인프라가 잘 발달하지 않은 개발도상국에서도 사용될 수 있습니다. 이는 에너지 및 환경 문제에 대한 해결책으로서 전 세계적으로 적용될 수 있는 유용한 기술입니다.

 

전기차와 같은 대체 에너지 기술과 달리 기존의 내연기관 차량과의 호환성과 높은 에너지 밀도, 장거리 주행 가능성 등의 장점을 가지고 있습니다. 그러나 이러한 장점 이면엔 단점도 존재합니다.

 

- 옥수수나 사탕수수로 만드는 바이오 에탄올, 식물성 기름과 동물성 지방으로 만드는 바이오 디젤보다는 저렴하지만 생산 비용이 여전히 높아 이 퓨얼을 상용화하기에는 어려움이 있습니다.

- 포집된 이산화 탄소로 에너지를 얻어 사용하는  순환과정에서 대기오염을 줄인다고는 하지만 이 퓨얼을 사용하는 내연기관들이 다시 이산화탄소를 배출하므로 대기오염의 효율성이 전동화에 비해 크지 않다는 점입니다.

이 퓨얼의 전망

이 퓨얼은 자동차의 대표 기업 포르셰와 액손모빌이 협업하고, 일본의 도요타 등, 나라별 업체별 많은 연구와 개발이 이루어지고 있지만 아직 초기 개발 단계라 할 수 있습니다,  전통적인 화석 연료의 문제 즉 석탄, 석유, 천연가스 등의 화석 연료는 대기 중 이산화탄소 및 기타 온실 가스를 방출하므로 기후 변화의 원인 중 하나가 됩니다. 또한, 화석 연료의 형성 과정은 천연자원 소모와 생태계 파괴를 초래합니다. 마지막으로, 화석 연료는 유한 자원으로 양이 한정돼 있습니다. 이 퓨얼은 이러한 문제점을 해결할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이 퓨얼의 보급이 메인스트림 에너지원으로 채택되기 위해서는  탄소 포집에서 부터 이 퓨얼의 생산 방법과 인프라의 효율적 활용 등 많은 부분에 연구 및 개발은 이어지리라 생각됩니다.

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