캐미칼리포트
바스프, 기후 친화적 생산 공정을 위한 혁신계획 발표
작성자 : 편집부
2019-01-21 |
조회 : 874
- ‘탄소 관리 프로그램’을 위한 연구개발 활동계획 발표
- 재생에너지 사용 최대화 및 이산화탄소 배출 최소화를 위한 혁신적인 프로젝트
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| 바스프는 최근 저공해 생산 공정을 위한 연구개발 계획을 발표했다 |
글로벌 화학기업 바스프가 지난 11월에 발표한 신성장 전략에 이어, 전략의 일환으로 2030년까지의 탄소중립성장에 대한 구체적인 탄소관리 프로그램을 발표했다.
지난 1월 10일, 독일 루트비히스하펜에서 개최한 리서치 기자회견(Research Press Conference)에서 바스프는 기존 공정을 지속적으로 최적화하면서 석탄연료를 신재생에너지원으로 점차 대체하는 새로운 저공해 생산 공정을 개발하는 다양한 기후 친화적 혁신 연구들을 소개했다.
그동안 화학 산업에서는 다량의 이산화탄소를 배출하는 석탄원료를 사용하여 공정에 필요한 에너지를 공급해왔다. 바스프의 스팀크래커 역시 나프타를 올레핀 및 향료로 증기 분해하는데 850도에 달하는 고온의 에너지가 필요하다. 이에 바스프는 이러한 에너지를 석탄연료가 아닌 재생에너지로 생산된 전기로 대체하게 되면 이산화탄소 배출이 90% 감축될 수 있음에 착안하여 세계 최초로 스팀크래커를 위한 전기가열 컨셉 개발에 착수했다.
바스프는 5년 내에 해당 개발과 함께 높은 전류량과 고온을 견딜 수 있는 적합한 금속재료에 대한 연구도 진행할 계획이다.
또한 화학 산업에서 화학반응제로 다량 사용되는 수소를 생산하는 데에 발생되는 이산화탄소에 대해서도 연구 중이다. 바스프 또한 암모니아 합성공정에서 수소를 사용하고 있으며, 수소가 미래 지속가능 에너지 운반 및 저장 분야에 필수적인 에너지로 주목받는 만큼 바스프는 천연가스를 수소와 탄소로 분리하는 공정기술을 개발하는 중이다. 이 과정에서 발생되는 고체 탄소는 철강이나 알루미늄 생산에 사용 가능하며, 이러한 메탄 열분해 수소 공정기술은 에너지가 적게 소모된다. 또한 신재생에너지자원 활용 시 이산화탄소 배출 없이도 산업규모의 수소 생산이 가능해진다.
더불어 바스프는 핵심적인 중간체인 올레핀 생산에 있어 새로운 생산 공정을 개발할 계획이다. 건식 개질(dry reforming) 기술을 활용한 새로운 공정으로 현재 스팀크래커에서 배출되는 다량의 이산화탄소를 감소시키고, 합성가스를 생산해 디메틸에르 중간체를 활용, 올레핀으로 변화시키는 것으로 바스프는 독일 산업가스 기업인 린데(Linde) 와 협업을 통해 판매되는 신규 고성능 촉매를 활용해 개발하고 있다. 이 혁신적인 공정은 원료 및 재생가능 전력의 공급가능 여부에 따라 전력을 에너지로 사용하는 스팀크래커 가열 시스템의 보완 및 대체가 가능하다.
마지막으로, 바스프는 이산화탄소와 에틸렌으로 기저귀 등 위생제품에 사용되는 고 흡수성 물질의 주요 시 재료인 아크릴산나트륨을 생산하는 새로운 방법을 개발했다. 바스프가 지원하는 하이델베르크 대학의 촉매작용 리서치 연구소(Catalysis Research Laboratory)는 이미 몇 년 전 이에 필요한 촉매 사이클을 처음으로 완성했고, 바스프는 작은 공장규모의 연구소 실험을 거쳐 이를 산업규모로 확대하기 위해 노력 중이다.
바스프의 새로운 접근법이 대규모 공정에서의 안정성 및 효율성이 검증되면 기존 프로필렌 기반의 고 흡수성 물질 생산에 사용되는 석탄 연료의 약 30%를 이산화탄소로 대체할 수 있게 된다.
마틴 브루더뮐러 (Martin Brudermüller) 바스프 그룹 회장 겸 CTO는 “기후보호 목표달성을 위해서는 다량의 이산화탄소 배출 저감이 필수적이다”라며, “발생한 이산화탄소를 원료로 사용하기에는 적용가능한 분야가 한정되어 있어 기후변화 감속화에는 결정적인 역할을 할 수 없으므로, 배출량을 줄이기 위한 완전히 새로운 기술이 필요하다”고 강조하며 이와 같은 연구개발 프로그램 도입을 설명했다.
한편, 바스프는 이미 지난 수십 년간 생산 공정 최적화 및 효율성 증대 작업을 통해 이산화탄소 배출량을 상당히 감소시켰으며, 1990년 이후에는 생산량을 배로 늘렸음에도 온실가스 배출량의 절대적 수치를 50%만큼 줄인 바 있다.
